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절연파괴로 어느 기기 외함의 대지전위가 200V가 되었다. 이 외함에 작업자가 접촉하면, 인체저항 1,000Ω과 발-대지 접촉저항 1,000Ω이 서로 직렬로 200V에 걸린다.
(1) 인체에 흐르는 통전전류[mA]와
(2) 인체(1,000Ω)에 실제로 걸리는 전압(접촉전압)[V]을 분압 관계로 각각 구하시오.
해설
[모범답안]
(1) 직렬 총저항 = 1,000+1,000=2,0001{,}000+1{,}000=2{,}000Ω.
통전전류 I=2002,000=0.1I=\dfrac{200}{2{,}000}=0.1A = 100mA.

(2) 인체에 걸리는 접촉전압 =I×Rbody=0.1×1,000=100=I\times R_{body}=0.1\times1{,}000=100V
(== 분압식 200×1,0001,000+1,000=100200\times\dfrac{1{,}000}{1{,}000+1{,}000}=100V).
검산: 인체전압 100V + 접촉저항 전압 100V = 200V ✓
∴ 통전전류 100mA, 인체 접촉전압 100V.
■ 핵심 채점어: 직렬 2000Ω / I = 200/2000 = 100mA / 분압 200×1000/2000 / 접촉전압 100V / 외함전위 200V의 절반
※ 근거: 직렬 분압 법칙(옴의 법칙): 외함전위 전부가 인체에 걸리지 않고 인체저항과 발-대지 접촉저항이 분압. 접지·외함전위 맥락은 산업안전보건기준에 관한 규칙 제302조(전기 기계·기구의 접지) 취지.


[해설]

외함전위 200V가 전부 인체에 걸리는 것이 아니라, 인체저항과 발-대지 접촉저항이 직렬 분압한다(옴의 법칙).

통전전류
I=2001,000+1,000=2002,000=0.1I=\dfrac{200}{1{,}000+1{,}000}=\dfrac{200}{2{,}000}=0.1A = 100mA

인체 접촉전압
Vbody=I×Rbody=0.1×1,000=100V_{body}=I\times R_{body}=0.1\times1{,}000=100V
분압식 200×1,0001,000+1,000=100200\times\dfrac{1{,}000}{1{,}000+1{,}000}=100V로 구해도 같다.

두 저항이 같아 외함전위의 절반만 인체에 걸리며, 나머지 100V는 접촉저항에 걸린다.

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