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R=9Ω, X_L=10Ω, X_C=5Ω인 직렬부하회로에 220V의 정현… | [소방설비기사(전기) 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(전기) 필기] 23년 1회차

R=9R=9Ω, XL=10X_L=10Ω, XC=5X_C=5Ω인 직렬부하회로에 220V의 정현파 전압을 인가시켰을 때의 유효 전력은 약 몇 kW인가?

1

1.98

2

4.1

3

2.77

4

2.41

해설

유효전력은 약 4.1 kW이다.

R-L-C 직렬회로의 임피던스는
Z=R2+(XL−XC)2=92+(10−5)2=106≒10.3Z=\sqrt{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}=\sqrt{9^{2}+(10-5)^{2}}=\sqrt{106}\fallingdotseq10.3
Ω이다.

전류는
I=VZ=22010.3≒21.4I=\dfrac{V}{Z}=\dfrac{220}{10.3}\fallingdotseq21.4
A이고, 유효전력은 저항에서만 소비되므로
P=I2R=21.42×9≒4,109P=I^{2}R=21.4^{2}\times9\fallingdotseq4{,}109
W≒4.1\fallingdotseq4.1kW이다.

이는
P=V2RR2+(XL−XC)2=2202×9106P=\dfrac{V^{2}R}{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}=\dfrac{220^{2}\times9}{106}
로 계산해도 같다.

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