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1[소방설비기사-전기] 자주 나오는 문제 · 최근 10회 중 2·3회 (178)

출제 23-2/23-1/16-1

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

R-L-C 직렬회로의 임피던스는 Z=R2+(XLXC)2=92+(105)2=10610.3Z=\sqrt{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}=\sqrt{9^{2}+(10-5)^{2}}=\sqrt{106}\fallingdotseq10.3 Ω 이다.
전류는 I=VZ=22010.321.4I=\dfrac{V}{Z}=\dfrac{220}{10.3}\fallingdotseq21.4 A
유효전력은 저항에서만 소비되므로 P=I2R=21.42×94,109P=I^{2}R=21.4^{2}\times9\fallingdotseq4{,}109 W 4.1\fallingdotseq4.1 kW 이다.
따라서 정답은 ② 4.1이다. 이는 P=V2RR2+(XLXC)2=2202×9106P=\dfrac{V^{2}R}{R^{2}+(X_L-X_C)^{2}}=\dfrac{220^{2}\times9}{106} 로 계산해도 같다.