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단면적이 균일한 환상철심에 권수 1000회인 A코일과 권수 NB회인 B… | [전기기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 1회차
단면적이 균일한 환상철심에 권수 1000회인 A코일과 권수 NB회인 B 코일이 감겨져 있다. A코일의 자기 인덕턴스가 100mH이고, 두 코일 사이의 상호 인덕턴스가 20mH이고, 결합계수가 1일 때, B코일의 권수(NB)는 몇 회인가?
1
100
2
200
3
300
4
400
해설

같은 환상철심에 감긴 두 코일이므로 자로의 자기저항 RmR_m 이 공통이다. 자기저항으로 인덕턴스를 쓰면
LA=NA2Rm,M=NANBRmL_A=\dfrac{N_A^{2}}{R_m},\qquad M=\dfrac{N_AN_B}{R_m}
이고(결합계수가 1이므로 누설자속이 없다), 두 식을 나누면 자기저항이 소거되어
MLA=NBNA\dfrac{M}{L_A}=\dfrac{N_B}{N_A}
NB=NAMLA=1000×20100=200N_B=N_A\dfrac{M}{L_A}=1000\times\dfrac{20}{100}=200
상호인덕턴스 식으로도 같은 값이 나온다. M=kLALBM=k\sqrt{L_AL_B} 에서 k=1k=1 이므로 LB=M2LA=202100=4L_B=\dfrac{M^{2}}{L_A}=\dfrac{20^{2}}{100}=4mH 이고, 같은 철심에서는 LN2L\propto N^{2}, 즉 NLN\propto\sqrt{L} 이므로 NB=1000×4100=1000×0.2=200N_B=1000\times\sqrt{\dfrac{4}{100}}=1000\times 0.2=200 회이다.

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