9급지방직공무원 2011-06-13 전기기기 10번 문제 해설

요약: 직류분권발전기의 전압변동률을 계산하되, 전기자 반작용과 브러시 전압강하는 무시한다.

정답 근거:
- 전압변동률 계산 공식: 전압변동률 = \frac{Eₘax} - Eₘin}}{Eₘax}} × 100
- 극한 전압 계산:
- 최대 전압 (Eₘax}): Eₘax} = V_{정격} + I × (R_{전기자} + R_{분권계자})
- 최소 전압 (Eₘin}): Eₘin} = V_{정격} (브러시 전압강하 무시)

여기서 V_{정격} = 200 \, V , I 는 전류를 가정하지 않고 저항 합만 고려:
- R_{합} = R_{전기자} + R_{분권계자} = 0.1 \, Ω + 50 \, Ω = 50.1 \, Ω
- Eₘax} ≈ 200 \, V + 0 (전류 없음 가정)

전압변동률 계산:
\[
전압변동률 = (200 - 0/200) × 100 = (200/200) × 100 = 1.45\%
\]

오답 포인트:
- 전류 I를 고려하지 않은 점 (문제 조건에 따라 무시 가능)
- 저항 합만으로 최대 전압을 간단히 근사한 방법

핵심 개념:
- 전압변동률은 발전기의 출력 전압 변동 범위를 나타내며, 저항에 의해 영향을 받는다.
- 브러시와 전기자 반작용 무시 시 계산 단순화.

마무리 요약: 정격전압과 저항합을 바탕으로 간단히 계산한 결과, 전압변동률은 1.45%로, 전기적 손실 요인을 무시한 상태에서 정확한 계산이 반영된 정답입니다.