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그림의 회로에서 v=200√2sin(120πt)[V]의 전압을 인가하면… | [9급 지방직 전기이론] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 20년 1회차
그림의 회로에서 v=200√2sin(120πt)[V]의 전압을 인가하면 문제 이미지[A]의 전류가 흐른다. 회로에서 소비전력[kW]과 역률[%]은? (순서대로 소비전력, 역률)
문제 이미지
1
4, 86.6
2
1, 86.6
3
4, 50
4
1, 50
해설

소비전력은 1 kW, 역률은 50 %이다.

전류는 i=102sin⁡(120πt−π3)i=10\sqrt{2}\sin\left(120\pi t-\dfrac{\pi}{3}\right)이므로 실횻값은 V=200 VV=200\,\mathrm{V}, I=10 AI=10\,\mathrm{A}이고, 전류가 전압보다 60∘60^{\circ} 뒤진다.
cos⁡θ=cos⁡60∘=0.5\cos\theta=\cos 60^{\circ}=0.5

유효전력은 다음과 같다.
P=VIcos⁡θ=200×10×0.5=1000 W=1 kWP=VI\cos\theta=200\times 10\times 0.5=1000\,\mathrm{W}=1\,\mathrm{kW}

  • 4 kW, 86.6 %: 피상전력 VI=2 kVAVI=2\,\mathrm{kVA}보다 큰 유효전력은 나올 수 없고, 86.6 %는 sin⁡60∘\sin 60^{\circ}에 해당한다.
  • 1 kW, 86.6 %: 전력은 맞지만 역률을 코사인 대신 사인으로 계산했다.
  • 4 kW, 50 %: 역률은 맞지만 유효전력은 1 kW이며, 4 kW는 피상전력 2 kVA마저 넘는다.

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