양화장치운전기능사 2013-04-14 임의구분 46번 문제 해설

문제 요약:
전열기의 원래 전압(100V)과 전력(500W)에 대해, 전압을 40V로 감소시켰을 때의 전력 변화를 구하라.

정답 근거:
전력(P)은 전압(V)과 전류(I)의 관계로 P = V × I 로 표현된다. 저항(R)은 R = (V/I) 이며, 전력과 전압의 관계는 P = (V²/R) 로도 표현 가능하다. 초기 조건에서 P₁ = V₁ × I₁ = 500W 이고, 전압이 V₂ = 40V 로 감소하면 I₂ = (V₂/R) . 저항 R 은 일정하므로 P₂ = V₂ × I₂ = V₂ × (V₁ × I₁/V₁) = V₂ × (500W/100V) = 40V × 5 = 200W .

오답 포인트:
- 1번 (50W): 전압 감소만 고려하고 전력 감소 비율을 잘못 적용함.
- 2번 (100W): 전압 감소 비율만 적용하고 전력 변화를 과소평가함.
- 4번 (300W): 전력 증가로 오해한 경우, 전압 감소의 실제 영향을 고려하지 않음.

핵심 개념:
전력은 전압과 비례하므로, 전압이 절반으로 감소하면 전력도 비례하여 감소하지만 저항이 일정하면 P \propto V 관계로 정확히 계산된다.

마무리 요약:
전압이 절반으로 감소하면, 동일 저항 하에서 전력도 절반의 제곱에 비례하여 감소하지만, 이 문제에서는 초기 전력의 비례 관계를 통해 정확히 200W임을 확인할 수 있다.