9급국가직공무원 2012-04-07 전기기기 12번 문제 해설

요약: 직류 분권발전기의 전기자 저항이 일정할 때, 단자전압과 전기자전류가 동일한 상태에서 회전수의 변화를 찾는 문제입니다.

정답 근거:
- 키 포인트: 발전기와 전동기의 기본 원리에서 전압(V) = 전류(I) × 저항(R) 관계가 성립합니다. 발전기 상태에서 V = I × R 이고, 회전수 N 과 전압 V 사이에는 직접적인 비례 관계가 있습니다 (단, 전기자 반작용 무시).
- 계산: 발전기 조건에서 V = 200 \, V, \, I = 100 \, A, \, R = 0.2 \, \Omega 로, 회전수 N₁ = 1100 \, rpm 입니다. 전동기로 운전 시 V = I × R = 100 \, A × 0.2 \, \Omega = 20 \, V 유지.
- 비례 관계: (V₁/N₁) = (V₂/N₂) 를 적용하면 (200/1100) = (20/N₂) → N₂ = (20 × 1100/20) = 900 \, rpm .

오답 포인트:
- 1,000 rpm (2번): 회전수 변화 비율을 잘못 계산.
- 1,210 rpm (3번): 전압과 회전수 간 비례 관계를 잘못 이해.
- 1,344 rpm (4번): 비례 상수 적용 오류.

핵심 개념:
- 전압-회전수 비례 관계: 발전기와 전동기에서 전압과 회전수는 직접 비례한다.
- 전압-전류-저항 관계: V = I × R 유지 조건에서 회전수 조정.

마무리 요약: 전압과 전류를 일정하게 유지하면서 회전수를 조정할 때, 비례 관계를 통해 정확한 회전수 900 \, rpm 을 찾을 수 있습니다.