어떤 회로에 전압 5v를 인가하였더니 유효전력이 10w 무효전력이 ㅅ

.역률이란?

;피상전력에 대한 유효전력의 비율을 역률이라 한다.

이는 전기기기에 실제로 걸리는 전압과 전류가 얼마나 유효하게 일을 하는가 하는 비율을 의미한다.

2.전력이란 ; 전압과 전류의 곱임(W = V x I)

1)유효전력

; 교류에서 회로중 코일이나 콘덴서 성분에 의해 전압과 전류사이에 위상차가 발생하므로 실제

로 유효하게 일을 하는 전력(유효전력)은 전압 x 전류(=피상전력)가 아니고 전압과 동일방향

성분 만큼의 전류(=전류 x COS(theta)) 만이 유효하게 일을하게 된다.

따라서 유효전력 = 전압 x (전류x COS(theta)) 이며, COS(theta) 을 역률이라 한다.

2)무효전력

; 전압과 90도 방향 성분 만큼의 전류(전류 x SIN(theta))와 전압의 곱으로서 기기에서 실제로

아무 일도 하지않으면서(전력소비는 없음) 기기의 용량 일부만을 점유하고 있는데 SIN(theta)

를 무효율이라 한다.

3.역률의 크기와 의미

1)역률이 큰 경우 ; 역률이 크다는 것은 유효전력이 피상전력에 근접하는 것으로서

(1)부하측(수용가측)에서 보면 : 같은 용량의 전기기기를 최대한 유효하게 이용하는 것을 의미하

며

(2)전원측(공급자측)에서 보면 : 같은 부하에 대하여 적은 전류를 흘려 보내도 되므로 전압강하

가 적어지고 전원설비의 이용효과가 커지는 이점이 있다.

2)역률이 작은 경우 ; 위와의 반대되는 불이익이 있다.

4.역률저하의 원인

1)유도전동기 부하의 영향 ; 유도전동기는 특히 경부하일 때 역률이 낮다.

2)가정용 전기기기(단상유도전동기)와 방전등(기동장치에 코일을 사용하기 때문)의 보급에 의한

역률저하

3)주상 변압기의 여자전류의 영향

5.역률개선 효과

1)전력회사 측면

- 전력계통 안정

- 전력손실 감소

- 설비용량의 효율적운용

- 투자비 경감

2)수용가 측면

(1)역률개선에 의한 설비용량의 여유증가

; 역률이 개선됨으로써 부하전류가 감소하게 되어 같은 설비로도 설비용량에 여유가 생기게

된다. 즉, 설비용량을 더 늘리지 않고도 부하의 증설이 가능해 진다.

(2)역률개선에 의한 전압강하 경감

; 역률을 개선하면 선로전류가 줄어들게 되므로 선로에서의 전압강하는 경감된다.

(3)역률개선에 의한 변압기 및 배전선의 전력손실 경감.

; 배전선 및 변압기에 전류가 흐르면 PL = 3*I2 *R 의 손실이 발생한다.

역률개선에 의해 무효전력이 감소 하므로 이 전력손실이 경감된다.

(4)역률개선에 의한 전기요금 경감

문제1. Var는 무엇의 단위인가 ? ④

   ① 전력        ② 피상전력           ③ 효율         ④ 무효전력

문제 2. 교류회로에서 역률이란 무엇인가 ? ②

  ① 전압과 전류의 위상차의 정현

  ② 전압과 전류의 위상차의 여현

  ③ 임피던스와 리액턴스의 위상차의 여현

  ④ 임피던스와 저항의 위상차의 정현

문제 3 부하에 100∠30˚[V]의 전압을 가했을 때 10∠60˚ [A]의 전류가 흘렀다면

    부하에서 소비되는 유효전력은 몇 [W]인가 ? ④

   ① 400          ② 500         ③ 682          ④ 866

문제 4. 어떤 회로의 유효전력이 80[W], 무효전력이 60[Var]이면, 역률은 몇[%]인가?  ③

   ① 50        ② 70         ③ 80       ④ 90

문제 5. 교류전압 100[V], 전류 20[A]로서 1.2[kW]의 전력을 소비하는 회로의

     리액턴스는 몇 [Ω] 인가 ? ②

    ① 3         ② 4             ③ 5            ④ 6

문제 6 어떤 회로의 전압을 115[V]인가 하였더니 유효전력이 230[W] 무효전력이

    345[kVar]를 지시하였다면 회로에 흐르는 전류 [A] 값은 ? ③

   ① 약 2.5         ② 약 5.6           ③ 약 3.6           ④ 약 4.5

문제 7. 정격전압에서 1[kW]의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80[%]의 전압을 가했을

   때 전력은 몇 [W] 인가 ? ③

    ① 320         ② 500            ③ 640            ④ 860

문제 8. R-L 병렬회로의 양단에 e=Em sin ωt 의 전압이 가해졌을 때 소비되는 유효전력은

   [W]인가 ? ①

    ① Em2/2R           ② E2/2R              ③ Em2/√2R            ④ E2/√2R

문제 9. 저항 40[Ω], 임피던스 50[Ω] 의 직렬 유도부하에서 소비되는 무효전력은 몇

   [Var]인가 ? 단, 인가전압은 100[V]이다. ①

     ① 120           ② 160            ③ 200              ④ 250

문제 10. 어느 회로의 전압과 전류의 실효값이 각각 50[V], 10[A]이고 역률이 0.8이다.

   무효전력은 몇 [Var]인가 ? ①

        ① 300             ② 400             ③ 500                ④ 600

         Pr = VI sin Θ = 50 × 10 × √(1-0.82) = 500 × 0.6 = 300 [Var]

​

문제 11. 어떤 소자에 걸리는 전압이 100√2 cos(314t-π/6) 이고 흐르는 전류가 3√2

   cos(314t+π/6) 일 때 소비되는 전력은 ? ②

    ① 100           ② 150                ③ 250                 ④ 300

    V = 100 ∠- π/6, I = 3 ∠ π/6 Pa = (100 ∠ π/6) × (3 ∠ π/6) = 300 ∠ π/3

       = 300 cos π/3 + j 300 sin π/3 =150 + j 150 √3 ∴ P = 150 [W]

​

문제 12. 저항 R, 리액턴스 X 와의 직렬회로에 전압 [V]을 가했을 때 소비전력은 ? ③

문제 13. R=40[Ω], L=80[mH]의 코일이 있다. 이 코일에 100[V], 60[Hz]의

   전압을 가할 때 소비되는 전력은 몇 [W]인가 ? ②

      ① 200           ② 160           ③ 120             ④ 100

문제 14. 0.2[H]의 인덕터와 150[Ω]의 저항을 직렬로 접속하고 220[V]의 상용교류를

   인가하였다. 1시간 동안 소비된 전력량은 약 몇 [Wh]인가 ? 단, 주파수는 60[Hz]이다.

    ① 209.6           ② 226.4            ③ 257.6                ④ 286.9

문제 15. 100[V]의 전압에 대하여 늦은 역률 0.8로서 10[A]의 전류가 흐르는 부하와

    앞선 역률 0.8로서 20[A]의 전류가 흐르는 부하가 병렬로 연결되어 있다. 전류에 대한

    역률은 몇 [%]인가 ?

      ① 0.66                 ② 0.76                    ③ 0.87                    ④ 0.97

문제 16. 최대값 Vo, 내부임피던스 Zo = Ro + jXo인 전원에서 공급할 수 있는 최대

    전력은 ? ①

문제 17. 다음 회로에서 부하 R에 최대전력이 공급될 때의 전력값이 5[W]라고 하면

    RL + Ri 의 값은 몇 [Ω] 인가 ? 단, Ri는 전원의 내부 저항이다. ②

     ① 5            ② 10             ③ 15              ④ 20

문제 18. 내부임피던스가 0.3+j2 [Ω]인 발전기에 임피던스가 1.7 +j3 [Ω]인 선로를 연결

    하여 전력을 공급한다. 부하 임피던스가 몇 [Ω]일 때 최대전력이 전달되겠는가 ? ③

    ① 2              ② √29             ③ 2-j5            ④ 2+j5

    Pmax ⇒ Zi = a+jb ZL = a -jb

​

문제 19. 부하저항 RL [Ω]이 전원의 내부저항 Ro [Ω]의 3배가 되면 부하저항 RL에서 소비

    되는 전력 PL [W]은 최대 전송전력 Pm [W]의 몇 배인가 ? ②

     ① 0.89배           ② 0.75배               ③ 0.5 배             ④ 0.3 배

문제 20. 어떤 회로의 전압 E, 전류 I일 때 Pa = E·I = P+jPr 에서 Pr > 0 이다. 이 회로는

    어떤 부하인가 ? 단, E는 E의 공액 복소수이다. ①

     ① 용량성           ② 무유도성                ③ 유도성                 ④ 정저항

문제 21. 어떤 회로에 100+j20[V]인 전압을 가했을 때 8+j6 [A]인 전류가 흘렀다면

     이 회로의 소비전력 [W]은 ? ②

     ① 800             ② 920                 ③ 1200                  ④ 1400

    Pa = V · I = (100+j20) (8+-j6) = 800-j600+j160+120 = 920-j480 = P + j Pr

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문제 22. 어떤 회로에 E = 200∠π/3 [V]의 전압을 가하니 I = 10√3 + j10[A]의 전류가

흘렀다. 이 회로의 무효전력 [Var]는 ? ④

① 707 ② 1000 ③ 1732 ④ 2000

E = 200 cos π/3 +j sin π/3 = 100 + j100√3 [V], I = 10 √3 +j 10 [A]

Pa = (100 + j100√3 [V]) (10 √3 - j 10) =1000√3 - j1000+j3000+1000√3

= 2000√3+j2000 = P + j Pr ∴ Pr = 2000 [Var]

​

문제 23. E = 40 + j30 [V]의 전압을 가하면 I = 30 + j 10의 전류가 흐르는 회뢰의

   역률은 ? ①

     ① 0.949            ② 0.831                 ③ 0.764                 ④ 0.651

   Pa = (40 + j30) (30 - j10) = 1200 - j400 + j900 + 300 = 1500 + j 500

    cos Θ = 1500 / √ (15002+5002) = 0.949

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문제 24. 그림과 같은 회로에서 전압계 3개로 단상전력을 측정하고자 할 때의 유효

     전력은 ? ①