9급국가직공무원 2008-04-12 전기기기 16번 문제 해설

문제 요약: 변압기 주파수를 60 Hz에서 50 Hz로 변경했을 때 철심의 자속밀도 변화량을 구하라. (자기포화 무시)

정답: 2번 (1.2 T)

근거:
- 변압기의 자속밀도 B 는 주파수 f 와 밀접한 관계가 있으며, 대략적으로 B \propto (f/n) 로 표현된다 (여기서 n 은 극수 상수).
- 주파수가 낮아지면 자속밀도도 비례하여 감소하지만, 정확한 비례 관계는 코어 재질과 설계에 따라 다르다.
- 주어진 조건에서 60 Hz에서 1T이고, 일반적인 선형 근사로 50 Hz에서는 약 1.25T의 비례 감소를 가정할 때, 가장 가까운 값이 1.2T이다.

오답 포인트:
- 1번 (0.83 T): 너무 큰 감소율을 반영하지 못함.
- 3번 (0.69 T): 과도한 감소를 가정한 값.
- 4번 (1.44 T): 주파수 감소에 따른 자속밀도 증가 오류.

핵심 개념:
- 자속밀도 B 는 주파수 f 와 비례 관계에 있으나, 실제 변화는 코어 특성에 따라 다를 수 있음.

마무리 요약: 주파수 감소에 따라 철심의 자속밀도는 감소하지만, 주어진 옵션 중에서 가장 적합한 변화율은 50 Hz에서 약 1.2 T로 판단된다.