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2008년05월11일 47번

[전기기기]
25[kW], 125[V], 1200[rpm]의 직류 타여자 발전기의 전기자 저항(브러시 저항 포함)은 0.4[Ω] 이다. 이 발전기를 정격 상태에서 운전하고 있을 때 속도를 200[rpm]으로 저하시켰다면 발전기의 유기 기전력[V]은 어떻게 변화하겠는가? (단, 정상 상태에서의 유기 기전력은 E 라 한다.)

  • ① 1/2 E
  • ② 1/4 E
  • ③ 1/6 E
  • ④ 1/8 E
(정답률: 51%)

문제 해설

직류 타여자 발전기의 유기 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

E = KΦZN/60

여기서 K는 상수, Φ는 자기유도율, Z는 감도, N은 회전수이다.

정격 상태에서의 유기 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

E = 25[kW] / (2π × 125[V]) × 60[s/min] = 79.58[V]

속도를 200[rpm]으로 저하시켰을 때 회전수는 1200[rpm]에서 1000[rpm]이 된다. 따라서 유기 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

E' = KΦZN'/60

여기서 N'은 1000[rpm]이다. Φ는 변하지 않으므로 KΦ는 상수이다. 따라서 E'는 N에 반비례한다.

E' = E × (N'/N) = E × (1000/1200) = 2/3 E

즉, 속도를 200[rpm]으로 저하시켰을 때 유기 기전력은 2/3 E가 된다. 따라서 정답은 "1/6 E"이다.
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