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단상 변압기의 무부하 상태에서 V1 = 200sin(ωt+30°)(V)… | [전기기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 2회차
단상 변압기의 무부하 상태에서 V1 = 200sin(ωt+30°)(V) 의 전압이 인가되었을 때 Io = 3sin(ωt+60°) + 0.7sin(3ωt+180°)(A) 의 전류가 흘렀다. 이때 무부하손은 약 몇 W 인가?
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150
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259.8
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415.2
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해설

무부하손은 전압과 전류가 만드는 평균 전력이고, 주파수가 다른 성분끼리는 한 주기 평균이 0 이라 전력을 만들지 못한다. 인가 전압에는 기본파만 있으므로 전류의 제3고조파 0.7 A 성분은 손실에 기여하지 않는다.
기본파 실효값은 V=2002V=\dfrac{200}{\sqrt{2}} (V), I=32I=\dfrac{3}{\sqrt{2}} (A) 이고 위상차는 6030=3060^\circ-30^\circ=30^\circ 이므로
P=VIcosθ=2002×32×cos30=6002×0.866P=VI\cos\theta=\dfrac{200}{\sqrt{2}}\times\dfrac{3}{\sqrt{2}}\times\cos30^\circ=\dfrac{600}{2}\times0.866
=300×0.866259.8=300\times0.866\approx259.8 W
위상차를 무시하고 300×1300\times1 로 두면 300 W, 고조파까지 유효분으로 세면 값이 더 커지는데 둘 다 근거가 없다.

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