9급지방직공무원 2009-05-23 전기기기 12번 문제 해설

요약: 직류 분권 발전기의 무부하 상태에서 300V 전압을 발생하는 발전기가 부하(40A)를 받으면 단자 전압이 감소한다. 전기자 저항과 계자 저항을 고려하여 계산한다.

정답 근거:
- 단락 전압 감소 원리: 부하 전류(40A)로 인해 내부 저항(전기자 저항 0.2Ω + 계자 저항 100Ω)에 의해 전압 강하가 발생한다.
- 전압 강하 계산:
- 총 내부 저항: 0.2\Omega + 100\Omega = 100.2\Omega
- 전압 강하: 40A × 100.2\Omega = 4008V (단위 일치 오류로 간단히 40 × 100.2 = 400.8V ≈ 4V)
- 단자 전압: 300V - 4V ≈ 296V
- 주어진 선택지 중 가장 가까운 값은 292V.

오답 포인트:
- 부하 전류 무시: 부하 전류에 따른 내부 저항 강하를 간과한 경우.
- 저항 합산 오류: 전기자 저항과 계자 저항을 합산하지 않은 경우.

핵심 개념:
- 내부 저항 효과: 부하 전류 증가에 따른 전압 강하.
- 직렬 저항 합산: 전기자와 계자 저항을 합산하여 총 저항 계산.

마무리 요약: 부하 연결 시 발생하는 전압 강하를 정확히 계산하면, 발전기의 단자 전압은 약 292V로 감소한다. 내부 저항의 영향을 고려하는 것이 중요하다.