2005년03월06일 57번

[전기기기]
10[kW], 200[V], 전기자저항 0.15[Ω]의 타여자 발전기를 전동기로 사용하여 발전기의 경우와 같은 전류를 흘렸을 때 단자전압은 몇 [V]로 하면 되는가? (단, 여기서 전기자 반작용은 무시하고 회전수는 같도록 한다.)

① 200
② 207.5
③ 215
④ 225.5

(정답률: 32%)

문제 해설

전력의 보존 법칙에 의해 발전기에서 소비되는 전력과 전동기에서 공급되는 전력은 같다. 따라서, 전동기에서 공급되는 전력은 10[kW]이다.

전동기의 전압은 전기자저항과 전류에 비례하므로, 전류를 구해야 한다. 전류는 전력을 전압으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

전류 = 전력 ÷ 전압 = 10[kW] ÷ 200[V] = 50[A]

따라서, 전동기의 전압은 전기자저항과 전류를 곱한 값으로 구할 수 있다.

전압 = 전기자저항 × 전류 = 0.15[Ω] × 50[A] = 7.5[V]

전동기의 단자전압은 발전기의 전압과 합쳐져야 하므로, 발전기의 전압과 전동기의 전압을 더해준다.

단자전압 = 발전기의 전압 + 전동기의 전압 = 200[V] + 7.5[V] = 207.5[V]

하지만, 여기서 전기자 반작용을 무시하고 회전수를 같게 한다는 조건에 따르면, 전동기에서 소비되는 전력은 발전기에서 생산되는 전력과 같으므로, 전압은 발전기의 전압과 같아야 한다.

따라서, 정답은 "215"이다.

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