2009년05월10일 59번

[전기기기]
전기자 총 도체수 152, 4극, 파권인 직류 발전기가 전기자 전류를 100A로 할 때, 매극당 감자 기자력[AT/극]은 얼마인가? (단, 브러시의 이동각은 10º이다)

① 33.6
② 52.8
③ 105.6
④ 211.2

(정답률: 47%)

문제 해설

전기자 총 도체수가 152개이므로, 매극당 도체수는 152/4=38개이다.

파권인 직류 발전기는 브러시가 회전하면서 전기자에 전류를 인가한다. 이때, 브러시의 이동각이 10º이므로, 한 바퀴(360º)를 돌 때 브러시는 36번 이동하게 된다. 따라서, 매 바퀴마다 전류가 인가되는 도체는 38*36=1368개이다.

전류가 인가되는 도체에는 감자 기자력이 작용하게 된다. 감자 기자력은 전류, 자기장, 도체수에 비례하므로, 매극당 감자 기자력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

감자 기자력 = 전류 * 자기장 * 도체수 / 극수

여기서, 전류는 100A, 자기장은 직류 발전기의 자기장이므로 일정하다. 따라서, 감자 기자력은 도체수와 극수에 반비례한다.

매극당 감자 기자력 = 감자 기자력 / 4 = 100 * 일정한 값 * 38 / 4극

따라서, 매극당 감자 기자력은 도체수와 극수에 반비례하므로, 극수가 4에서 2배인 8로 늘어나면 매극당 감자 기자력은 절반이 된다. 따라서, 보기에서 정답이 "105.6"인 이유는 극수가 4인 경우의 매극당 감자 기자력에 2배를 한 값이기 때문이다.

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