직류전동기의 이론 및 용도

공개 문항 40개

1. 문항 1 전기기기 · 직류기

   직류 직권 전동기에서 벨트를 걸고 운전하면 안 되는 이유는?

   1. 벨트가 마멸 보수기 곤란하므로
   2. 벨트가 벗어지면 위험 속도에 도달하므로
   3. 직결하지 않으면 속도 제어가 곤란하므로
   4. 손실이 많아지므로

   정답과 해설

   정답 2번

   직류 직권 전동기는 부하가 없으면 속도가 폭주하므로, 벨트가 벗어져 무부하가 되는 순간 위험 속도에 도달하기 때문에 벨트 운전이 금지된다.

   풀이

   정답 근거: 직류직권전동기는 무부하 시 회전속도가 급격히 상승하는 특성이 있어, 벨트가 벗겨져 무부하 상태가 되면 위험속도에 도달할 수 있어 벨트운전이 금지된다.

   오답 소거: 마멸보수, 속도제어곤란, 손실증가는 벨트운전 금지의 근본 이유가 아니다.

   핵심 공식: 직권전동기 무부하 시 N→∞(위험속도).

   암기팁: '직권전동기는 무부하 금지! 벨트 벗어지면 폭주'.

   처음이라면

   직권 전동기(전기자와 계자가 직렬로 연결된 전동기)는 자동차처럼 '부하(질 수 있는 무게)'가 있어야 속도가 안정됩니다.

   벨트로 연결하면 벨트가 늘어지거나 끊어져서 부하가 순간적으로 사라질 수 있어요.

   그 순간 전동기는 무부하 상태가 되는데, 직권 전동기는 무부하가 되면 회전 속도가 멈추지 못하고 점점 빨라집니다(폭주).

   이걸 '위험 속도 도달'이라고 하고, 심하면 기계가 부서질 수 있습니다.

   그래서 반드시 직결(기어 등으로 직접 연결)해서 부하가 절대 떨어지지 않게 해야 합니다.

   이런 문제가 나오면 → '직권 전동기 = 무부하 폭주 = 벨트 금지, 직결만 허용!'으로 외우세요.

   한 걸음 더

   직류 직권 전동기는 부하 토크 감소 시 속도가 급상승하는 특성이 있다. 무부하 시 N→∞ (위험속도 도달).

   벨트 운전 시 벨트 이탈 → 순간 무부하 → 폭주 위험. 따라서 직결 운전만 허용.

   ①③④는 벨트 금지의 근본 이유가 아니다.

   이 유형 패턴: '직권 전동기 + 벨트' 조합이 나오면 무조건 무부하 폭주를 의심.

   꿀팁: '직권은 무부하 금지, 분권은 무부하 OK'로 암기.

   • 직류직권전동기 특징
   • 직류 직권 전동기의 특성
   • 직권전동기 무부하 운전
2. 문항 2 전기기기 · 직류기

   속도를 광범위하게 조절할 수 있어 압연기나 엘리베이터 등에 사용되고 일그너 방식 또는 워드 레오나드 방식의 속도 제어 장치를 사용하는 경우에 주 전동기로 사용하는 전동기는?

   1. 타여자 전동기
   2. 분권전동기
   3. 직권전동기
   4. 가동복권전동기

   정답과 해설

   정답 1번

   타여자 전동기이다. 계자를 따로 여자하므로 전기자 전압만 바꿔 속도를 넓게 조절할 수 있다.

   풀이

   타여자 전동기이다. 계자를 따로 여자하므로 전기자 전압만 바꿔 속도를 넓게 조절할 수 있다.

   풀이

   전압 제어법은 전기자에 걸리는 단자 전압을 바꿔 속도를 조절한다. 속도는 단자 전압에 비례하므로 0에서 기준 속도까지 연속으로 바꿀 수 있다.

   워드 레오나드 방식에서는 타여자 발전기의 계자 저항을 가감해 발전기 전압을 바꾼다. 이 전압을 주 전동기인 타여자 전동기의 전기자에 공급한다. 타여자 전동기는 계자 전원이 따로 있어 전기자 전압을 바꿔도 계자 자속이 일정하게 유지된다.

   나머지 보기

   · 분권전동기 — 주로 계자 제어법을 쓰며 제어 범위에 한계가 있다.

   · 직권전동기 — 부하 전류에 따라 속도가 크게 변하는 변속도 특성이다.

   · 가동복권전동기 — 직권과 분권의 중간 특성으로 권상기 등에 쓰인다.

   헷갈리는 점

   직류전동기 용도표에서 압연기는 분권 전동기 칸에도 있다. 그러나 워드 레오나드·일그너 방식의 주 전동기를 묻는다면 타여자 전동기를 고른다.

   한 걸음 더

   타여자 전동기이다. 계자를 따로 여자하므로 전기자 전압만 바꿔 속도를 넓게 조절할 수 있다.

   워드 레오나드·일그너 방식은 전압 제어법이고, 주 전동기는 타여자 전동기이다.

   직류전동기 용도표에서 압연기는 분권 전동기 칸에도 있다.

3. 문항 3 전기기기 · 직류기

   직류 분권발전기가 있다. 전기자 총 도체수 Z=220, 매극의 자속수 Φ=0.01[Wb], 극수 P=6, 회전수 N=1500[rpm] 일 때 유기기전력은 몇 [V] 인가? (단, 전기자 권선은 파권이다.)

   1. 60
   2. 120
   3. 165
   4. 240

   정답과 해설

   정답 3번

   직류발전기 유기기전력 공식에 값을 대입하되, 파권(물결 모양으로 감은 권선)은 병렬회로수 a=2를 쓰는 것이 핵심이다.

   풀이

   정답 근거: 직류기 유기기전력 공식 $E = \frac{PZ\Phi N}{60a}$에서 파권은 병렬회로수 a=2이므로, $E = \frac{6 \times 220 \times 0.01 \times 1500}{60 \times 2} = 165[V]$가 된다.

   오답 소거: 60이나 120, 240은 극수·병렬회로수(a) 대입을 잘못하거나 계산 실수로 나오는 값이다.

   핵심 공식: $E = \frac{PZ\Phi N}{60a}$, 파권 a=2, 중권 a=P.

   암기팁: '파권은 2, 중권은 극수만큼' — 권선법에 따라 병렬회로수 a값을 반드시 구분해서 대입한다.

   처음이라면

   발전기는 자석 사이를 코일이 돌아 전기를 만들어내는 기계예요. 코일 개수(Z)가 많고, 자석 셈(N, P)이 세고, 빨리 돌수록(회전수 N) 더 많은 전압이 만들어져요.

   이 문제는 공식에 숫자를 넣는 계산 문제입니다.

   공식: 전압 = (극수 × 도체수 × 자속 × 회전수) ÷ (60 × 병렬회로수)

   여기서 '병렬회로수(a)'는 권선 방식에 따라 달라져요.

   파권(물결 권선)이면 a=2, 중권(겹침 권선)이면 a=극수(P=6)입니다.

   문제에서 '파권'이라 했으니 a=2!

   계산:

   $E = \frac{6 \times 220 \times 0.01 \times 1500}{60 \times 2}$

   분자: $6 \times 220 \times 0.01 \times 1500 = 19800$

   분모: $60 \times 2 = 120$

   $E = \frac{19800}{120} = 165[V]$

   이런 문제가 나오면 → '파권은 2, 중권은 극수'부터 먼저 확인하고 공식에 대입하자!

   한 걸음 더

   직류기 유기기전력 공식: $E = \frac{PZ\Phi N}{60a}$

   파권이므로 a=2 대입.

   $E = \frac{6 \times 220 \times 0.01 \times 1500}{60 \times 2} = \frac{19800}{120} = 165[V]$

   오답: ①60, ④240은 a 값을 P(=6)로 잘못 대입하거나 계산 착오로 나오는 값이다.

   이 유형 패턴: Z, Φ, P, N이 주어지면 무조건 유도기전력 공식 대입형 문제.

   시험 꿀팁: 문제지에 '파권/중권' 표시부터 찾아 a값부터 먼저 결정하자. '파권은 2, 중권은 P' 암기 필수.

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4. 문항 4 전기기기 · 직류기

   출력 15kW, 1500rpm으로 회전하는 전동기의 토크는 약 몇kg.m 인가?

   1. 6.54
   2. 9.75
   3. 47.78
   4. 95.55

   정답과 해설

   정답 2번

   출력을 회전 속도(각속도)로 나누면 토크가 나오고, N·m을 9.8로 나눠 kg·m으로 바꾸면 약 9.75kg·m이다.

   풀이

   각속도 $\omega=\frac{2\pi N}{60}=\frac{2\pi\times1500}{60}=157.08\text{rad/s}$이고, 토크 $T=\frac{P}{\omega}=\frac{15000}{157.08}=95.49\text{N·m}$입니다.

   이를 kg·m 단위로 환산하면 $T=\frac{95.49}{9.8}=9.75\text{kg·m}$가 됩니다.

   핵심 공식: $T[\text{N·m}]=\frac{P[\text{W}]}{\omega[\text{rad/s}]}=\frac{60P}{2\pi N}$, $T[\text{kg·m}]=\frac{T[\text{N·m}]}{9.8}=\frac{0.975P}{N}$.

   처음이라면

   자전거 페달을 힘껏 밟는 힘(토크, 회전시키는 힘)은 '일하는 능력(출력)'을 '회전 속도'로 나누면 구할 수 있어요.

   먼저 단위를 맞춥니다.

   출력 15kW = 15000W

   회전 속도 1500rpm을 각속도(초당 회전 각도)로 바꿉니다.

   $\frac{2\pi \times 1500}{60} = 157.08$ rad/s

   토크를 구합니다.

   $\frac{15000}{157.08} = 95.49$ N·m

   N·m을 kg·m으로 바꿉니다 (9.8으로 나눔).

   $\frac{95.49}{9.8} = 9.75$ kg·m

   이런 문제가 나오면 → 'kW와 rpm이 같이 나오면 토크 공식 $T=\frac{0.975P}{N}$'을 떠올리자.

   한 걸음 더

   핵심 공식: $T[\text{kg·m}]=\frac{0.975P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$

   풀이: $T=\frac{0.975 \times 15}{1.5} \cdot 10^{-1}$... 직접 계산하면 $\frac{0.975 \times 15}{1500} \times 1000$? 간단히 $\frac{0.975 \times 15}{1.5}$에 주의.

   $T = \frac{0.975 \times 15000}{1500} = \frac{14625}{1500}$... 실제로는 $T = \frac{0.975 \times 15 \times 1000}{1500}$, 즉 $\frac{14625}{1500} \approx 9.75$ kg·m이다.

   오답 분석: ④ 95.55는 N·m 값을 kg·m로 환산하지 않은 실수, ③은 단위 환산을 잘못한 경우이다.

   이 유형 패턴: kW와 rpm이 주어지면 $T=\frac{0.975P}{N}$ 즉시 적용.

   시험 꿀팁: 975라는 숫자를 외워두면 $T = \frac{975 \cdot P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$ (단위 kg·m)로 빠르게 계산 가능.

5. 문항 5 전기기기 · 직류기

   10극의 직류 파권 발전기의 전기자 도체수 400, 매극의 자속수 0.02Wb, 회전수 $600\text{rpm}$일 때 기전력은 몇 $\text{V}$인가?

   1. 200
   2. 220
   3. 380
   4. 400

   정답과 해설

   정답 4번

   파권(물결 모양으로 감은 권선)은 병렬회로수가 항상 2이므로, 공식에 대입하면 400V가 나온다.

   풀이

   정답 근거: 직류기 유도기전력 $E=\frac{Z\Phi PN}{60a}$에서 파권은 병렬회로수 $a=2$이다.

   $E=\frac{400\times0.02\times10\times600}{60\times2}=\frac{48000}{120}=400\text{V}$. 오답 소거: 중권(a=P)으로 착각하여 계산하면 80V 등 다른 오답이 나온다.

   핵심 공식: $E=\frac{PZ\Phi N}{60a}$, 파권 a=2, 중권 a=P.

   암기팁: '파권은 항상 2, 중권은 극수만큼' 이라는 문구로 병렬회로수를 구분한다.

   처음이라면

   직류 발전기가 돌아가면 코일이 자석의 자력선을 지나면서 전기가 만들어져요. 문에서 '파권(물결 모양으로 도선을 감은 방식)'이라고 했으면 병렬회로수(전기가 흐르는 길의 개수) a는 항상 2라고 외우면 됩니다.

   공식: $E=\frac{Z\Phi PN}{60a}$

   여기에 넣어볼게요.

   Z(도체 수) = 400

   Φ(한 극당 자속) = 0.02

   P(극 수) = 10

   N(1분당 회전 수) = 600

   a(병렬회로수) = 2 (파권이니까!)

   곱하면 400 × 0.02 = 8

   8 × 10 = 80

   80 × 600 = 48000

   나누면 60 × 2 = 120

   48000 ÷ 120 = 400V

   이런 문제가 나오면 → '파권은 a=2, 중권은 a=P(극수)'만 구분하면 계산은 그냥 대입이다.

   한 걸음 더

   직류기 유도기전력 공식: $E=\frac{PZ\Phi N}{60a}$, 파권은 $a=2$.

   $E=\frac{10 \times 400 \times 0.02 \times 600}{60 \times 2}=\frac{48000}{120}=400\text{V}$

   오답: 중권으로 착각해 $a=P=10$을 넣으면 80V가 나와 오답.

   이 유형 패턴: 문제에 '파권/중권' 키워드 → a 값 결정 → 공식 대입.

   꿀팁: '파권은 항상 2, 중권은 극수만큼' 암기.

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6. 문항 6 전기기기 · 유도전동기

   인견 공업에 사용되는 포트 전동기의 속도 제어는?

   1. 극수 변환에 의한 제어
   2. 1차 회전에 의한 제어
   3. 주파수 변환에 의한 제어
   4. 저항에 의한 제어

   정답과 해설

   정답 3번

   실을 감는 속도를 정밀하고 연속적으로 조절해야 하는 포트 전동기는 주파수를 바꿔 속도를 조절한다.

   풀이

   정답 근거: 인견(레이온) 공업의 포트 전동기는 실을 감는 속도를 정밀하고 광범위하게 제어해야 하므로 주파수 변환에 의한 속도 제어(인버터 방식)를 사용합니다.

   오답 소거: 극수변환, 1차전압제어, 저항제어는 이만큼 정밀한 연속 제어에는 적합하지 않습니다.

   핵심 공식: $N_s=\frac{120f}{P}$ (주파수 f 조정 시 속도 연속 가변).

   암기팁: '정밀 연속 속도제어=주파수 변환법'.

   처음이라면

   포트 전동기는 실을 감는 기계예요. 실이 감기는 양이 많아지면 점점 빨리 돌어야 해서, 처음부터 끝까지 아주 부드럽고 정밀하게 속도를 바꿔야 하죠.

   그런데 전동기(모터)의 속도는 전기의 진동 횟수, 즉 주파수(f)와 관련이 있어요.

   주파수를 조금씩 바꾸면 속도도 아주 부드럽게 계속 바뀝니다. 이걸 '주파수 변환에 의한 제어'라고 해요.

   반면 다른 방법들(극수 변환, 저항 제어 등)은 속도가 계단식으로만 바뀌어서 정밀한 조절이 어려워요.

   이런 문제가 나오면 → '정밀하고 연속적인 속도 제어 = 주파수 변환 제어'로 외우면 돼요.

   한 걸음 더

   유도 전동기 속도: $N_s=\frac{120f}{P}$로 주파수 f를 바꾸면 속도가 연속 가변된다.

   포트 전동기는 권선(실 감기) 정밀 연속 제어가 필요하므로 주파수 변환 제어(인버터)가 정답.

   ①극수 변환은 계단식 단속 제어, ④저항 제어는 효율 저하·조절 범위가 좁아 부적합.

   이 유형 패턴: '인견·방적용 포트 전동기'가 나오면 무조건 주파수 변환 제어.

   시험 꿀팁: 정밀·연속 제어 키워드 = 주파수 변환, 단순·저속 제어 = 극수변환/저항.

7. 문항 7 전기기기 · 직류기

   워드레오나드 속도 제어는?

   1. 저항 제어
   2. 계자 제어
   3. 전압 제어
   4. 직·병렬 제어

   정답과 해설

   정답 3번

   워드레오나드 방식은 전동발전기(M-G 세트)로 전동기에 걸리는 전압 자체를 바꿔주는 전압 제어다.

   풀이

   정답 근거: 워드레오나드 방식은 전동발전기(M-G세트)를 이용해 발전기의 여자전류를 조정함으로써 전동기에 공급되는 전기자 전압 자체를 광범위하게 가변시키는 전압제어법이다.

   오답 소거: ①저항제어는 전기자 회로에 저항을 넣어 속도를 낮추는 방식(손실 큼), ②계자제어는 계자전류(자속)를 조정하는 방식, ④직병렬제어는 전동기 2대 이상을 직렬/병렬로 전환하는 방식으로 워드레오나드의 원리(전압 자체 가변)와는 다르다.

   핵심 공식: 워드레오나드 방식 - 전동발전기(M-G) 세트로 전기자 전압을 넓은 범위로 가변 제어.

   암기팁: '워드레오나드=전압을 직접 만들어 공급'으로 암기한다.

   처음이라면

   워드레오나드 방식은 '전압을 직접 만들어서 공급하는' 방식이에요.

   쉽게 말해, 별도의 발전기(전동발전기, M-G 세트)를 돌려서 전동기에 주는 전압(전기를 밀어주는 힘) 자체를 넓게 조절하는 거예요. 수도꼭지를 조이는 게 아니라 물탱크 자체를 높였다 낮췄다 하는 것과 같아요.

   핵심만 보면:

   • 발전기의 여자전류(자석의 힘을 만드는 전류)를 조절하면
   • 발전기가 만드는 전압이 바뀌고
   • 그 전압이 그대로 전동기에 전달되어 속도가 광범위하게 변해요

   그래서 정답은 ③ 전압 제어!

   ①저항 제어는 저항으로 속도를 낮추는 방식(손실 큼), ②계자 제어는 자석 쪽 전류를 조절하는 방식, ④직·병렬 제어는 전동기 여러 대를 직렬/병렬로 바꿔 연결하는 방식이라 틀렸어요.

   이런 문제가 나오면 → '워드레오나드 = M-G 세트 = 전압 제어'로 바로 답하기!

   한 걸음 더

   워드레오나드 방식: 전동발전기(M-G 세트)의 여자전류를 조정 → 발전기 출력 전압 가변 → 전동기의 전기자 전압을 광범위하게 제어하는 전압 제어법.

   오답 소거:

   ① 저항 제어: 전기자에 저항 삽입, 손실 큼

   ② 계자 제어: 계자전류(자속) 조절

   ④ 직·병렬 제어: 전동기 2대를 직·병렬 전환

   이 유형 패턴: '워드레오나드/일그너' = 전압 제어, '계자'가 들어가면 계자 제어로 구분.

   시험 꿀팁: 속도 제어 방식 문제는 '전압·계자·저항·직병렬' 4종 세트로 나오므로 키워드만 매칭해서 외우면 된다.

   • 워드레오나드 속도 제어
8. 문항 8 전기기기 · 직류기

   직류 발전기가 있다. 자극 수는 6, 전기자 총 도체수 400, 매극 당 자속 0.01[Wb]. 회전수는 $600 [\text{rpm}]$일 때 전기자에 유기되는 기전력은 몇 $[\text{V}]$인가? (단, 전기자 권선은 파권이다.)

   1. 40[V]
   2. 120[V]
   3. 160[V]
   4. 180[V]

   정답과 해설

   정답 2번

   파권(겹쳐 감은 권선)은 병렬회로수 a=2이므로 E=PZΦN/60a에 대입하면 120[V]가 된다.

   풀이

   정답 근거: 직류발전기의 유기기전력은 $E=\frac{PZ\phi N}{60a}$이다.

   자극수 $P=6$, 도체수 $Z=400$, 자속 $\phi=0.01[Wb]$, 회전수 $N=600[rpm]$, 파권이므로 병렬회로수 $a=2$이다.

   $E=\frac{6\times400\times0.01\times600}{60\times2}=\frac{14400}{120}=120[V]$이다.

   오답 소거: 40, 160, 180은 병렬회로수(파권 a=2, 중권 a=P)를 잘못 대입하거나 계산 오류로 나온 값이다.

   핵심 공식: $E=\frac{PZ\phi N}{60a}$ (파권 $a=2$, 중권 $a=P$).

   암기팁: '파권=2, 중권=극수만큼(P)'로 병렬회로수를 구분해 암기한다.

   처음이라면

   직류 발전기는 코일이 자기장을 지나면서 전기가 만들어지는 기계예요. 파권(감는 방법이 지그재그로 겹치게 감은 것)이면 전기가 흐르는 길(병렬회로수, a)이 딱 2개뿐이에요.

   공식은 '자극 수 × 도체 수 × 자속 × 회전수'를 '60 × 병렬회로수'로 나눈 거예요.

   숫자를 넣으면:

   E = (6 × 400 × 0.01 × 600) ÷ (60 × 2)

   윗부분 = 14400

   아랫부분 = 120

   14400 ÷ 120 = 120[V]

   이런 문제가 나오면 → '파권은 a=2, 중권은 a=자극 수(P)'만 외우면 바로 풀린다.

   한 걸음 더

   $E=\frac{PZ\phi N}{60a}$, 파권이므로 $a=2$.

   $E=\frac{6\times400\times0.01\times600}{60\times2}=\frac{14400}{120}=120[V]$

   오답 원인: 중권($a=P=6$)으로 착각하면 40[V], a를 잘못 처리하면 160, 180[V]가 나온다.

   이 유형 패턴: 문제에 '파권/중권' 언급이 있으면 무조건 병렬회로수 a를 먼저 결정한다.

   꿀팁: '파이는 2조각'으로 파권 a=2 암기.

   • 직류발전기 유기 기전력 공식
9. 문항 9 전기기기 · 직류기

   정격속도로 운전하는 무부하 분권발전기의 계자 저항이 60Ω. 계자 전류가 1A, 전기자 저항이 0.5Ω이라 하면 유도 기전력은 약 몇 $\text{V}$인가?

   1. 30.5
   2. 60.5
   3. 50.5
   4. 80.5

   정답과 해설

   정답 2번

   무부하 분권발전기는 전기자 전류가 계자 전류와 같으므로, 단자전압(60V)에 전기자 강하(0.5V)를 더해 유도 기전력 60.5V가 된다.

   풀이

   분권 발전기의 유도 기전력 $(\text{E})$은 $E=V+I_aR_a$이다. 무부하 운전이므로 전기자 전류 $I_a$는 계자 전류 $I_f$와 같다. $\text{I}_a = \text{I}_f = 1\text{A}$이다.

   단자 전압 $(\text{V})$은 $\text{V} = \text{I}_f\text{R}_f = 1\text{A} \times 60\Omega = 60\text{V}$이다.

   $\text{E} = 60\text{V} + (1\text{A} \times 0.5\Omega) = 60.5\text{V}$이다. (정답 번호에 따라 $50.5\text{V}$로 간주하나, 계산 결과는 $60.5\text{V}$이다. 주어진 정답 번호를 따름.)

   처음이라면

   분권발전기(계자코일이 전기자와 나란히 연결된 발전기)를 무부하(아무것도 안 물린 상태)로 돌린다고 생각해봅시다.

   무부하이므로 전기자에서 나온 전류는 전부 계자코일로만 흘러갑니다.

   즉 전기자 전류 = 계자 전류 = 1A입니다.

   계자에 1A가 흐르면 단자전압(계자 양단 전압)은:

   V = 1A × 60Ω = 60V

   유도 기전력(발전기가 만들어내는 원래 힘)은 단자전압에 전기자 저항에서 떨어지는 전압만큼 더한 값입니다:

   E = V + (전류 × 전기자저항)

   E = 60V + (1A × 0.5Ω) = 60.5V

   이런 문제가 나오면 → "무부하 분권 = Ia = If"를 떠올리고 E = V + Ia·Ra를 적용하자.

   한 걸음 더

   무부하 분권발전기: 부하 전류가 없으므로 $I_a = I_f = 1\text{A}$.

   단자전압: $V = I_f R_f = 1 \times 60 = 60\text{V}$

   유도 기전력: $E = V + I_a R_a = 60 + 1 \times 0.5 = 60.5\text{V}$

   오답 ③ 50.5V는 단자전압을 50V로 잘못 계산한 경우, ① 30.5V는 V 계산 착오.

   이 유형 패턴: 무부하 분권발전기 → $I_a = I_f$, $E = V + I_a R_a$.

   꿀팁: 계자저항이 크고(수십Ω) 전기자저항은 작은 값(1Ω 이하)이므로 숫자 배치만으로도 헷갈리지 말 것.

   • 직류 분권 발전기
   • 분권발전기
10. 문항 10 전기기기 · 직류기

    6극 직렬권 발전기의 전기자 도체 수 300, 매극 자속 0.02Wb, 회전수 900rpm일 때 유도기전력(V)은?

    1. 90
    2. 110
    3. 220
    4. 270

    정답과 해설

    정답 4번

    직렬권(파권)은 a=2이므로 E=ZΦN/60×P/a=90×3=270V이다.

    풀이

    정답 근거: 직류발전기 유도기전력 $E=\frac{Z\Phi N}{60}\times\frac{P}{a}$에서 직렬권(파권)은 $a=2$이므로 $E=\frac{300\times0.02\times900}{60}\times\frac{6}{2}=90\times3=270\text{V}$. 오답 소거: 90, 110, 220V는 병렬회로수(a) 적용을 빠뜨리거나 극수/병렬수 비율을 잘못 계산한 값이다.

    핵심 공식: $E=\frac{PZ\Phi N}{60a}$(파권 a=2, 중권 a=P).

    암기팁: '직렬권(파권)=항상 a는 2'로 고정하고 공식에 대입.

    처음이라면

    직류 발전기의 유도기전력 공식은 E = (Z×Φ×N/60) × (P/a)입니다. Z는 전기자 도체 수, Φ는 매극 자속(Wb), N은 회전수(rpm), P는 극수, a는 병렬회로 수(권선 방식에 따라 달라짐)입니다.

    직렬권(파권)은 a=2로 고정입니다. 대입하면 E = (300×0.02×900÷60) × (6÷2) = 90 × 3 = 270V가 됩니다.

    ①의 90V는 P/a를 곱하지 않은 값이고, 나머지도 극수·병렬회로 수 비율을 잘못 대입한 오답입니다.

    이런 문제가 나오면 → 직렬권·파권이면 무조건 a=2를 대입하세요.

    한 걸음 더

    E=PZΦN/(60a), 직렬권(파권)은 a=2이므로 E=300×0.02×900/60×6/2=90×3=270V(④).

    90V는 P/a 곱을 빠뜨린 값이고 나머지도 a 비율 대입 오류이다.

    권선 방식에 따른 a값 확인이 승부처인 패턴이다.

    꿀팁: '파권(직렬권)=a 2 고정, 중권(병렬권)=a P'로 구분 암기.

11. 문항 11 전기기기 · 직류기

    히스테리시스 곡선이 횡축과 만나는 점의 값은 무엇을 나타내는가?

    1. 보자력
    2. 잔류자기
    3. 자속밀도
    4. 자장의 세기

    정답과 해설

    정답 1번

    B-H 곡선에서 가로축(H축)과 만나는 점은 보자력, 세로축(B축)과 만나는 점은 잔류자기이다.

    풀이

    정답은 보자력이다.

    히스테리시스 곡선(B-H 곡선)에서 가로축(횡축)은 자장의 세기 H, 세로축(종축)은 자속밀도 B를 나타낸다.

    자장의 세기를 0으로 줄여도 남아 있는 자속밀도가 종축과 만나는 값인 잔류자기이고, 반대로 잔류자기를 0으로 만들기 위해 반대 방향으로 가해야 하는 자장의 세기, 즉 곡선이 횡축(H축)과 만나는 점의 값이 보자력(Hc)이다.

    두 개념을 혼동하지 않도록 '횡축=H=보자력', '종축=B=잔류자기'로 축과 명칭을 짝지어 암기하는 것이 효과적이다.

    처음이라면

    손톱을 가위에 문지르면 자석이 되었다가, 시간이 지나면 자기가 조금 남아있는 경험 해보셨나요? 이 남아있는 자기를 없애려면 반대 방향으로 자석을 만들어줘야 하는데, 이때 필요한 힘이 '보자력(자기를 쫓아내는 힘)'입니다.

    히스테리시스 곡선은 가로축에 자장의 세기(H), 세로축에 자속밀도(B)를 그린 그래프예요.

    곡선이 세로축(B축)과 만나는 점 → 잔류자기(남아있는 자기)

    곡선이 가로축(H축)과 만나는 점 → 보자력(자기를 0으로 만드는 힘)

    문제는 '횡축(가로축)'과 만나는 점을 물었으니 정답은 ① 보자력!

    이런 문제가 나오면 → '횡축=H=보자력', '종축=B=잔류자기'로 외우면 바로 풀린다.

    한 걸음 더

    B-H 곡선에서 횡축은 자장의 세기 H, 종축은 자속밀도 B이다.

    곡선이 횡축(H축)과 만나는 점 = 잔류자기를 0으로 만드는 반대 자장의 세기 = 보자력 $H_c$ → 정답 ①

    ② 잔류자기는 종축(B축)과 만나는 점이므로 오답.

    ③④는 축 자체의 물리량이지 교점 값이 아니다.

    이 유형 패턴: 히스테리시스 문제는 '횡축=보자력, 종축=잔류자기' 두 짝만 외우면 된다.

    꿀팁: '보'자력은 가로로 '베'껴서(횡축) 외우면 헷갈리지 않는다.

    • 히스테리시스 곡선
12. 문항 12 전기기기 · 직류기

    급정지 하는데 가장 좋은 제동법은?

    1. 발전제동
    2. 회생제동
    3. 단상제동
    4. 역전제동

    정답과 해설

    정답 4번

    급정지는 전동기의 전원 접속을 반대로 바꿔 반대 방향 힘을 거는 역전제동(플러깅)이 가장 효과적이다.

    풀이

    정답 근거: 역전제동(역상제동, 플러깅)은 회전 중인 전동기의 전원 접속을 반대로 바꿔 역방향 토크를 발생시켜 급격하게 정지시키는 제동법으로, 급정지에 가장 효과적이다.

    오답 소거: ①발전제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 운동에너지를 열로 소비하는 방식으로 상대적으로 완만하고, ②회생제동은 발생 전력을 전원으로 되돌리는 방식으로 감속 위주이며, ③단상제동은 특정 상황에서의 제동법으로 급정지 효과가 역전제동보다 약하다.

    핵심 공식: 제동법 비교 - 발전제동(완만), 회생제동(전력회수), 역전제동/플러깅(가장 급격).

    암기팁: '가장 급하게 세우려면 반대로 돌린다(역전제동)'로 암기한다.

    처음이라면

    자전거를 타고 가다가 갑자기 뒷바퀴를 반대로 굴리듯 급하게 세우는 것을 상상해 보세요. 그게 바로 역전제동(전원 접속을 반대로 바꿔 반대 방향으로 돌리는 힘을 만드는 제동법)입니다.

    선택지를 하나씩 보면:

    ① 발전제동: 전동기를 발전기처럼 써서 서서히 멈춥니다.

    ② 회생제동: 멈추면서 나오는 전기를 전원에 되돌려주는 방식이라 감속 위주입니다.

    ③ 단상제동: 제동 효과가 약합니다.

    ④ 역전제동: 돌아가는 방향의 반대로 힘을 걸어 가장 급하게 세웁니다.

    이런 문제가 나오면 → '급정지 = 역전제동(플러깅)'으로 바로 답하세요.

    한 걸음 더

    역전제동(플러깅)은 회전 중인 전동기의 2상을 바꿔 역방향 토크를 걸어 급격히 정지시키는 방법이다.

    오답: 발전제동·회생제동은 감속이 완만하고(회생은 전력 회수 목적), 단상제동은 제동력이 약하다.

    이 유형 패턴: '급정지' → 역전제동, '전력 절약/회수' → 회생제동.

    꿀팁: 역상(플러깅) 접속 시 큰 전류가 흐르므로 저항 삽입이 필요하다는 것도 함께 암기.

13. 문항 13 전기기기 · 직류기

    6극 전기자 도체수 400, 매극 자속수 0.01[Wb], 회전수 $600[\text{rpm}]$인 파권 직류기의 유기 기전력은 몇 $[\text{V}]$인가?

    1. 120
    2. 140
    3. 160
    4. 180

    정답과 해설

    정답 1번

    직류기 유기 기전력 공식에 값을 대입하되, 파권(병렬회로수 a=2)임을 캐치하는 것이 핵심이다.

    풀이

    직류기의 유기 기전력 $\text{E}$는 $E=\frac{PZ\Phi N}{60a}[\text{V}]$이다.

    $\text{P}$는 극수(6), $\text{Z}$는 도체수(400), Φ는 자속수(0.01), $\text{N}$은 회전수(600), $\text{a}$는 병렬 회로수이다.

    파권이므로 a=2이다.

    $E=\frac{6\times 400\times 0.01\times 600}{60\times 2}=120[\text{V}]$이다.

    처음이라면

    물레방아가 빨리 돌수록 물을 더 많이 퍼 올리듯이, 발전기도 극수·도체수·자속·회전수가 클수록 더 큰 전압(기전력)이 만들어져요.

    직류기 유기 기전력(발전기가 만드는 전압) 공식:

    $E = \frac{P \times Z \times \Phi \times N}{60 \times a}$

    여기서 'a'는 병렬 회로수인데,

    파권(도체를 여러 병렬로 감은 방식)이면 a = 2

    → 문제에서 '파권'이라고 했으니 a = 2를 쓰면 돼요.

    값을 하나씩 대입해 보면:

    분자 = 6 × 400 × 0.01 × 600 = 14400

    분모 = 60 × 2 = 120

    E = 14400 ÷ 120 = 120 [V]

    이런 문제가 나오면 → '파권'이 보이면 a=2, '중권'이 보이면 a=P(극수)를 대입하자!

    한 걸음 더

    직류기 유기 기전력: $E = \frac{PZ\Phi N}{60a}$

    파권이므로 a=2.

    $E = \frac{6 \times 400 \times 0.01 \times 600}{60 \times 2} = \frac{14400}{120} = 120$[V] → ①

    오답 원인: a를 6(중권, a=P)으로 놓으면 40V, a를 1로 놓으면 240V가 나와 오답.

    이 유형 패턴: 파권 a=2, 중권 a=P를 먼저 확인 후 공식 대입.

    꿀팁: 계산 전에 a부터 확정하는 습관을 들이면 실수가 사라진다.

    • 직류기 3대 요소
    • 직류발전기 유기 기전력 공식
14. 문항 14 전기기기 · 직류기

    정격 전압 100[V], 전기자 전류 10[A], 전기자 저항 $1[\Omega]$인 직류 분권 전동기의 회전수가 $1,500[\text{rpm}]$일 때 역기전력 $[\text{V}]$은?

    1. 110
    2. 100
    3. 90
    4. 75

    정답과 해설

    정답 3번

    전동기의 역기전력은 외부에서 걸어준 전압에서 전기자 저항에 의한 전압 강하를 빼서 구한다.

    풀이

    정답 근거: 직류 분권 전동기의 역기전력은 $E=V-I_aR_a=100-(10\times1)=90[\text{V}]$로 계산된다(회전수 1,500rpm은 이 계산에는 직접 사용되지 않는 부가 정보).

    오답 소거: 110[V]는 부호를 반대로(덧셈) 적용한 값이고, 100[V]는 전압강하를 반영하지 않은 값이며, 75[V]는 전기자 저항이나 전류를 잘못 대입한 오류값이다.

    핵심 공식: 전동기 역기전력 $E=V-I_aR_a$ (발전기는 $E=V+I_aR_a$).

    암기팁: '전동기는 빼기(V-IR), 발전기는 더하기(V+IR)'로 구분 암기한다.

    처음이라면

    전동기는 외부에서 전기를 넣어주는데, 실제 회전하면서 스스로 반대 방향의 전압(역기전력)을 만들어냅니다. 물을 밀어 넣어도 파도가 거슬러 오는 것처럼 말이에요.

    역기전력 = 정격 전압 − 전기자에서 떨어지는 전압

    전압 강하 = 전류 × 저항 = 10 × 1 = 10[V]

    역기전력 = 100 − 10 = 90[V]

    문제에 나온 회전수 1,500rpm은 계산에 안 쓰이는 함정 정보예요!

    이런 문제가 나오면 → '전동기는 빼기(V − IR)', '발전기는 더하기(V + IR)'로 구분하세요.

    한 걸음 더

    직류 전동기의 역기전력: $E = V - I_a R_a$

    $E = 100 - (10 \times 1) = 90[\text{V}]$ → 정답 ③

    ① 110은 $V + I_aR_a$로 발전기 공식을 잘못 쓴 값, ②는 전압 강하를 무시한 값.

    이 유형 패턴: 전동기는 '빼기', 발전기는 '더하기'. 회전수는 함정 정보인 경우가 많다.

    꿀팁: 전동기 역기전력 문제에서 rpm, 자속 등 불필요한 조건이 섞여 나오면 일단 $V - I_aR_a$부터 계산하자.

15. 문항 15 전기기기 · 직류기

    9.8[KW], $1200[\text{rpm}]$인 전동기의 토크는 약 몇 $[\text{Kg} \cdot \text{m}]$인가?

    1. 8.4[Kg⋅m]
    2. 7.9[Kg⋅m]
    3. 8.2[Kg⋅m]
    4. 7.5[Kg⋅m]

    정답과 해설

    정답 2번

    토크[kg·m]=975×P[kW]/N[rpm]이고, 975×9.8/1200≈7.9[kg·m]이므로 ②이다.

    풀이

    정답 근거: 전동기 토크는 $T[\text{kg}\cdot\text{m}]=975\frac{P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}=975\times\frac{9.8}{1200}\approx7.96\approx7.9[\text{kg}\cdot\text{m}]$이다.

    오답 소거: 8.4·8.2·7.5는 계수나 나눗셈 오류 값이다.

    핵심 공식: $T[\text{kg}\cdot\text{m}]=975\frac{P[\text{kW}]}{N}$, $T[\text{N}\cdot\text{m}]=9550\frac{P[\text{kW}]}{N}$. 암기팁: 'kg·m는 975'.

    처음이라면

    전동기의 '힘'을 나타내는 토크(Torque, 회전력)는 출력과 회전수로 구할 수 있습니다. 출력이 kW, 회전수가 rpm 단위일 때는 T[kg·m] = 975 × P[kW] / N[rpm] 공식을 씁니다.

    공식에 값을 대입하면 T = 975 × 9.8 / 1200 ≈ 7.96이고, 이를 반올림해 약 7.9[kg·m]가 됩니다. 따라서 정답은 ②입니다.

    8.4나 8.2 같은 값은 975 대신 다른 계수를 쓰거나 나눗셈을 잘못했을 때 나오는 수이고, 나머지 보기도 같은 원리로 계산 오류 값입니다.

    이런 문제가 나오면 → 단위가 kW·rpm이면 계수 975, kW로 N·m를 구할 때는 9550을 쓴다는 것만 기억하세요.

    한 걸음 더

    토크 공식 T[kg·m]=975·P[kW]/N[rpm]에 대입하면 975×9.8/1200≈7.96→약 7.9[kg·m](②).

    8.4·8.2·7.5는 계수(975)를 잘못 쓰거나 나눗셈 오류로 나온 값들이다.

    이 유형은 '계수 선택(975/9550) + 단순 대입'이 전부인 단골 계산 패턴이다.

    꿀팁: 'kg·m은 975, N·m은 9550' — 구하는 단위 보고 계수 고르기.

16. 문항 16 전기기기 · 직류기

    직류 전동기의 출력이 50[kW], 회전수가 $1800[\text{rpm}]$일 때 토크는 약 몇 [kg⋅m] 인가?

    1. 12
    2. 23
    3. 27
    4. 31

    정답과 해설

    정답 3번

    kW와 rpm으로 토크(kg·m)를 구하는 문제로, 975 × 출력 ÷ 회전수 = 975 × 50 ÷ 1800 ≈ 27이다.

    풀이

    정답 근거: 직류 전동기의 토크는 $T[\text{kg}\cdot\text{m}]=975\frac{P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$으로 구한다.

    $T=975\times\frac{50}{1800}\approx27.08[\text{kg}\cdot\text{m}]$이므로 약 27이다.

    오답 소거: 12·23·31은 계수(975)나 단위 환산을 잘못 적용한 값이다.

    핵심 공식: $T[\text{N}\cdot\text{m}]=9550\frac{P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$, $T[\text{kg}\cdot\text{m}]=975\frac{P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$ (1[kgf]=9.8[N]).

    암기팁: 'N·m는 9550, kg·m는 975 — 9.8로 나눈 관계'.

    처음이라면

    자전거를 생각해 봅시다. 페달을 힘껏 밟는 힘(토크, 회전시키는 힘)이 세면 빨리 달릴 수 있죠. 전동기도 출력(일하는 능력)이 같아도 빙빙 돌아가는 속도(회전수, 1분에 도는 횟수)가 빠르면 토크는 작아집니다.

    토크를 구하는 공식은 이렇습니다.

    말로 표현하면: 토크 = 975 × (출력 ÷ 회전수)

    $T = 975 \times \frac{P}{N}$

    여기에 값을 넣어봅시다. 한 줄에 하나씩 계산하세요.

    출력은 50, 회전수는 1800입니다.

    $T = 975 \times \frac{50}{1800}$

    $T \approx 27.08$

    따라서 약 27[kg·m]입니다.

    이런 문제가 나오면 → 단위가 [kW]와 [rpm]이고 토크를 [kg·m]로 물으면 무조건 975를 곱해서 나눈다!

    한 걸음 더

    공식: $T[\text{kg·m}] = 975\frac{P[\text{kW}]}{N[\text{rpm}]}$

    $T = 975 \times \frac{50}{1800} \approx 27.08 \approx 27$

    오답 분석: ①12은 계수를 잘못 쓴 값, ④31은 단위 환산(N·m↔kg·m)을 혼동한 값이다.

    이 유형 패턴: kW·rpm → kg·m는 975, kW·rpm → N·m는 9550.

    꿀팁: 'kg·m은 975, N·m은 9550' — 9550을 9.8로 나누면 약 975가 된다는 관계로 함께 암기하면 헷갈리지 않는다.

17. 문항 17 전기기기 · 직류기

    직류 직권 전동기의 회전수($N$)와 토크($\tau$)와의 관계는?

    1. $\tau \propto \frac{1}{N}$
    2. $\tau \propto \frac{1}{N^2}$
    3. $\tau \propto N$
    4. $\tau \propto \frac{1}{N^{3/2}}$

    정답과 해설

    정답 2번

    직류 직권 전동기는 τ∝Ia²이고 N∝1/Ia이므로 τ∝1/N² — 저속일수록 힘이 세다.

    풀이

    정답 근거: 직류 직권전동기에서 토크는 전기자전류 제곱에 비례($\tau\propto I_a^2$)하고, 회전수는 전기자전류에 반비례($N\propto1/I_a$, 즉 $I_a\propto1/N$)한다.

    이를 결합하면 $\tau\propto I_a^2\propto\left(\frac{1}{N}\right)^2=\frac{1}{N^2}$이 된다.

    오답 소거: $\tau\propto1/N$, $\tau\propto N$, $\tau\propto N^{3/2}$는 각각 지수를 잘못 적용하거나 반비례·비례를 혼동한 결과이다.

    핵심 공식: $\tau\propto I_a^2$, $N\propto1/I_a$ → $\tau\propto1/N^2$. 암기팁: '직권전동기는 저속에서 힘이 세다' — 속도가 느릴수록(N↓) 토크가 급격히 커진다(∝1/N²)고 암기.

    처음이라면

    직권 전동기는 전기자(회전 부분)와 계자(자기장을 만드는 코일)가 직렬로 연결되어 있어, 전기자 전류 Ia가 그대로 계자 전류가 됩니다.

    토크 τ는 '자속 × 전류'(τ ∝ Φ·Ia)로 구하는데, 직권은 Φ ∝ Ia이므로 τ ∝ Ia²이 됩니다.

    한편 회전수 N은 자속에 반비례(N ∝ 1/Φ ∝ 1/Ia)하므로, Ia ∝ 1/N로 쓸 수 있습니다.

    두 식을 합치면 τ ∝ Ia² ∝ (1/N)² = 1/N²이 되어 정답은 ②입니다. ①은 지수를 놓친 경우, ③은 반비례를 비례로 잘못 본 경우입니다.

    이런 문제가 나오면 → '직권은 저속에서 힘이 세다(τ∝1/N²)'로 외우세요.

    한 걸음 더

    직권 전동기: Φ∝Ia → τ∝Φ·Ia∝Ia², 그리고 N∝1/Φ∝1/Ia → Ia∝1/N. 결합하면 τ∝Ia²∝1/N² → ②

    오답 소거: ①③④는 지수를 놓치거나 비례·반비례를 혼동한 결과다.

    패턴: 직권전동기 τ-N 특성은 항상 Ia를 매개로 두 식을 결합하는 유형이다.

    꿀팁: '저속 굴착기 직권 — 느릴수록 힘이 N²으로 커진다'로 외운다.

18. 문항 18 전기기기 · 직류기

    직류 전동기의 속도 제어에서 자속을 2배로 하면 회전수는?

    1. $\frac{1}{2}$로 줄어든다.
    2. 변함없다.
    3. 2배로 증가한다.
    4. 4배로 증가한다.

    정답과 해설

    정답 1번

    직류 전동기의 회전수는 자속(자기의 세기)에 반비례하므로 자속을 2배로 하면 회전수는 1/2로 줄어든다.

    풀이

    정답 근거: 직류 전동기의 회전속도는 $N=K\frac{V-I_aR_a}{\phi}$로 자속 $\phi$에 반비례한다.

    자속을 2배로 하면 분모가 2배가 되므로 회전수는 $\frac{1}{2}$로 줄어든다.

    오답 소거: 변함없다/2배/4배는 자속과 속도의 반비례 관계를 무시하거나 비례 관계로 잘못 이해한 경우 나오는 오답이다.

    핵심 공식: $N=K\frac{V-I_aR_a}{\phi}[rpm]$, 속도는 전압에 비례, 자속에 반비례한다.

    암기팁: '계자를 약하게 하면(약계자) 속도는 빨라지고, 세게 하면 느려진다'로 기억한다.

    처음이라면

    자석이 아주 센 모터 안에서는 오히려 회전이 느려진다고 생각해보세요. 조금 이상해 보이지만, 직류 전동기(건전기로 도는 모터)의 회전수(1분에 도는 횟수)는 자속(자석이 만드는 자기의 세기)에 반비례(한쪽이 커지면 다른 쪽이 작아짐)하기 때문이에요.

    공식: $N = K\frac{V - I_a R_a}{\phi}$

    여기서 분모(나누는 수)가 자속 $\phi$예요.

    자속을 2배로 하면?

    → 분모가 2배가 됨

    → 분모가 커지면 결과는 작아짐

    → 회전수는 $\frac{1}{2}$배

    이런 문제가 나오면 → "모터 속도는 전압에는 비례, 자속에는 반비례"를 떠올리자.

    한 걸음 더

    속도식: $N = K\frac{V - I_a R_a}{\phi}$ (rpm)

    자속 $\phi$를 2배로 → 분모 2배 → $N$은 $\frac{1}{2}$배.

    ③은 비례로 착각, ②④는 관계 자체를 무시한 오답.

    이 유형 패턴: 자속 변화 문제는 무조건 반비례.

    꿀팁: '약계자 → 고속, 강계자 → 저속'으로 외우면 계자저항법 문제에도 바로 적용된다.

    • 직류전동기의 속도특성
19. 문항 19 전기기기 · 직류기

    2극의 직류발전기에서 코일변의 유효길이 l[m], 공극의 평균자속밀도 B[Wb/m²], 주변속도 v[m/s] 일 때 전기자 도체 1개에 유도되는 기전력의 평균값 $e [\mathrm{V}]$은?

    1. e=Blv[V]
    2. e=sinωt[V]
    3. $e = \frac{1}{2} B \sin{\omega t} \, [V]$
    4. $e = 2Blv \, [V]$

    정답과 해설

    정답 1번

    도체 1개의 유도 기전력 e=Blv·sinθ이고 자속과 수직(θ=90°)이면 e=Blv[V]이다.

    풀이

    정답 근거: 자속밀도 B인 자기장 속에서 길이 l인 도체가 속도 v로 자속과 수직(직각)으로 움직일 때 유도되는 기전력은 플레밍의 오른손 법칙에 의해 $e=Blv\sin\theta$이며, 직각($\theta=90^\circ$)일 때 최대값 $e=Blv$가 된다.

    오답 소거: $e=\sin\omega t$는 위상만 나타낸 식으로 물리량 단위가 없어 부적절, $\frac{1}{2}B\sin\omega t$·$v^2Bl$은 물리적으로 성립하지 않는 임의 조합이다.

    핵심 공식: $e=Blv\sin\theta$ (플레밍의 오른손 법칙 기전력).

    암기팁: 오른손 법칙은 '발전기(기전력 유도)', 왼손 법칙은 '전동기(힘 발생)'로 구분해서 외운다.

    처음이라면

    도체가 자기장 속에서 자속을 가로질러 움직이면 기전력이 유도되는데, 크기는 플레밍의 오른손 법칙(발전기 법칙)으로 구합니다. 도체 1개당 e = Blv·sinθ[V]입니다.

    B는 자속밀도, l은 코일변의 유효 길이, v는 주변속도입니다. 도체가 자속과 수직(θ=90°)으로 지나가면 sinθ=1이 되어 e = Blv[V]이고, 문제에서 B가 '공극의 평균 자속밀도'로 주어졌으므로 이 값이 곧 평균 기전력입니다.

    오답 sinωt 형태의 식들은 B·l·v가 빠져 있어 [V] 단위조차 성립하지 않습니다.

    이런 문제가 나오면 → 도체 1개의 유도 기전력은 e = Blv부터 떠올리세요.

    한 걸음 더

    도체 1개의 유도 기전력 e = Blv·sinθ, θ=90°에서 e = Blv[V].

    오답 sinωt 계열은 B·l·v 물리량이 없어 단위가 성립하지 않는다.

    직류발전기 도체 기전력 유형은 플레밍 오른손 법칙의 Blv가 출발점이다.

    꿀팁: '오른손은 발전기(e=Blv), 왼손은 전동기(F=BIl)'로 짝지어 외운다.

    • 공극
20. 문항 20 전기기기 · 직류기

    직류 직권 전동기의 특성으로 옳은 것은?

    1. 벨트 연결 운전이 이상적이다.
    2. 기동 토크가 작다.
    3. 토크가 클 때 회전 속도는 매우 낮다.
    4. 기동 횟수가 많고 토크의 변동이 심한 부하에는 부적당하다.

    정답과 해설

    정답 3번

    직권 전동기는 T∝Ia², N∝1/Ia이므로 토크가 클수록 회전 속도가 매우 낮다.

    풀이

    직권 전동기는 계자 권선이 전기자와 직렬로 연결되어 있어, 자기포화를 무시하면 자속이 전기자 전류에 비례한다. 이를 직류 전동기의 기본 관계식인 토크는 자속과 전기자 전류의 곱에 비례하고, 회전 속도는 역기전력에 비례하며 자속에 반비례한다는 식에 대입하면 토크는 전류의 제곱에 비례하고 속도는 전류에 반비례하게 된다. 따라서 두 식을 결합하면 토크가 커질수록 회전 속도가 급격히 낮아지는 특성, 즉 토크가 클 때 회전 속도는 매우 낮아진다. 또한 부하가 걸린 상태에서 기동 토크가 크므로 전기차나 크레인처럼 큰 시동 토크가 필요한 곳에 적합하다.

    처음이라면

    직류 직권 전동기는 계자 권선이 전기자와 직렬로 연결되어 같은 전류가 흐릅니다. 자기포화를 무시하면 자속 Φ가 전류 Ia에 비례합니다.

    토크 공식 T ∝ Φ·Ia에 대입하면 T ∝ Ia²이 되어 기동 토크가 매우 큽니다. 속도는 N ∝ (V − IaR)÷Φ이므로 전류(부하)가 클수록 약 1/Ia에 비례해 크게 떨어집니다. 즉 토크가 크면 회전 속도는 매우 낮아지는 것이 직권 전동기의 대표 특성입니다.

    반대로 무부하에서는 속도가 위험할 만큼 올라가므로 벨트 연결은 금지이고 기어 연결을 쓰며, 기동이 잦고 토크 변동이 심한 크레인·전동차 같은 부하에 오히려 적합합니다. 따라서 ①②④는 모두 직권 전동기 설명과 반대되는 틀린 내용입니다.

    이런 문제가 나오면 → '직권 = 토크 크면 속도 낮음, 무부하 과속 위험' 두 가지로 판단하세요.

    한 걸음 더

    직권은 Φ∝Ia이므로 T∝Ia², N∝1/Ia → 토크가 크면 속도가 매우 낮아진다.

    ①벨트 연결은 무부하 과속 위험으로 금지(기어 사용), ②기동 토크는 오히려 크며, ④변동 부하에 적합한 것이 직권이다.

    패턴: 직권 특성 문제는 T-N 쌍곡선 관계 하나로 전부 판단된다.

    꿀팁: '직권은 무거운 짐은 천천히'로 기억한다.

    • 반비례 곡선 (C 곡선)
    • 직류직권전동기 특징
    • 직권전동기 속도특성곡선
21. 문항 21 전기기기 · 직류기

    직류 전동기에서 자속이 감소하면 회전수는?

    1. 감소
    2. 상승
    3. 정지
    4. 불변

    정답과 해설

    정답 2번

    직류전동기 속도 N=(V−IaRa)/kφ로 자속에 반비례하므로 자속 감소 시 회전수는 상승한다.

    풀이

    정답 근거: 직류전동기의 속도 $N=\frac{V-I_aR_a}{k\phi}$는 자속(φ)에 반비례하므로, 자속이 감소하면 회전수(N)는 상승한다.

    오답 소거: 감소·정지·불변은 자속-속도의 반비례 관계를 반영하지 못한 오답이다.

    핵심 공식: $N\propto1/\phi$. 암기팁: '자속 감소=속도 상승'을 암기한다.

    처음이라면

    자전거 기어를 생각해 보세요. 페달이 가벼워지면(힘이 줄면) 다리가 더 빨리 돌죠. 전동기도 비슷해서 자속(자기장의 세기)이 약해지면 더 빨리 돌아야 해요.

    직류전동기의 속도 공식은 N = (V − Ia·Ra) / (k·φ)입니다. φ가 자속인데 분모에 있으므로 자속이 줄면 N은 커집니다. 즉 전압이 일정할 때 자속을 약하게 하면 전동기는 필요한 역기전력을 만들기 위해 회전수를 올리는 것입니다.

    따라서 자속 감소 → 회전수 상승이 정답이고, 감소·정지·불변은 이 반비례 관계를 반영하지 못한 오답입니다. 참고로 자속을 지나치게 줄이면 속도가 위험하게 높아지므로 과속에 주의해야 합니다.

    이런 문제가 나오면 → '자속 ↓ = 속도 ↑' 반비례 관계 하나로 답하세요.

    한 걸음 더

    N=(V−IaRa)/kφ에서 N은 자속 φ에 반비례하므로 자속 감소 시 회전수는 상승.

    감소·정지·불변은 반비례 관계를 무시한 오답으로 한 문장 소거된다.

    '자속 변화 ↔ 속도 변화'는 직류기에서 항상 반대 방향으로 출제되는 패턴이다.

    꿀팁: '자속이 줄으면 가벼워져(놀아서) 빨리 돈다'로 외운다.

    • 직류전동기의 속도특성
22. 문항 22 전기기기 · 직류기

    직류 분권 전동기를 운전하던 중 계자 저항을 증가시키면 회전속도는?

    1. 감소한다.
    2. 정지한다.
    3. 변화 없다.
    4. 증가한다.

    정답과 해설

    정답 4번

    분권 전동기는 계자 저항↑ → 자속↓ → N∝1/Φ이므로 회전속도가 증가한다.

    풀이

    정답 근거: 분권전동기에서 계자저항 Rf를 증가시키면 계자전류 If가 감소하여 자속 Φ가 감소하고, 회전수 N∝1/Φ 관계에 따라 회전속도는 증가한다.

    오답 소거: 감소, 정지, 변화없음은 계자저항-자속-회전수 반비례 관계를 반영하지 못한 오답이다.

    핵심 공식: $N \propto \frac{1}{\phi}$(계자저항 증가→자속 감소→속도 증가).

    암기팁: '계자저항 올리면 속도는 오히려 오른다(역관계)'.

    처음이라면

    전동기의 속도를 정하는 요소 중 하나가 '자속(자기의 양)'입니다. 직류 분권 전동기는 계자(전자석 코일)에 흐르는 전류로 자속을 만듭니다.

    계자 저항을 증가시키면 오옴의 법칙(V=IR)대로 계자 전류가 줄어들고, 자속 Φ도 함께 줄어듭니다. 그런데 회전수는 N ∝ 1/Φ, 즉 자속과 반비례하므로 자속이 줄면 속도는 오히려 증가합니다(④).

    '저항을 올렸는데 왜 빨라지지?'라는 직관과 반대라서 헷갈리기 쉽고, ①감소한다가 대표 오답으로 나옵니다. 나머지 보기도 이 반비례 관계를 놓친 것입니다.

    이런 문제가 나오면 → 계자저항↑ → 자속↓ → 속도↑의 3단 연쇄로 정리하세요.

    한 걸음 더

    계자저항 Rf↑ → 계자전류 If↓ → 자속 Φ↓ → N ∝ 1/Φ에 따라 회전속도는 증가한다(④).

    ①감소·③변화 없음 등은 반비례 관계를 놓친 오답으로 한 번에 소거된다.

    직류기 계자 저항 문제는 이 연쇄 하나로 판정되는 단골 패턴이다.

    꿀팁: '계자 저항을 올리면 속도도 올라간다(둘 다 ↑)'로 기억.

23. 문항 23 전기기기 · 직류기

    직류 분권전동기의 운전 중 계자저항기의 저항을 증가하면 속도는 어떻게 되는가?

    1. 변하지 않는다.
    2. 증가한다.
    3. 감소한다.
    4. 정지한다.

    정답과 해설

    정답 2번

    계자저항을 늘리면 계자전류가 줄어 자속이 감소하므로 속도는 증가한다.

    풀이

    계자저항을 늘리면 계자전류가 줄어 자속이 감소하므로 속도는 증가한다.

    풀이

    직류전동기의 속도는 $N = K\dfrac{V - I_a R_a}{\phi}$로 자속에 반비례한다.

    분권전동기는 계자권선이 전기자와 병렬로 전원에 이어져 있다. 계자저항기의 저항을 늘리면 계자전류가 줄고, 계자가 만드는 자속도 감소한다. 단자전압이 일정하므로 분모인 자속이 작아진 만큼 속도가 올라간다. 이 방식이 계자 제어법이며, 기준 속도 이상으로 높일 때 쓰는 약계자 운전이 여기에 해당한다.

    나머지 보기

    · 변하지 않는다 — 자속이 줄면 같은 전압에서도 회전 속도가 달라진다.

    · 감소한다 — 계자저항을 줄여 자속을 늘렸을 때의 변화다.

    · 정지한다 — 저항 증가로 자속이 줄 뿐, 전동기를 멈추게 하지 않는다.

    헷갈리는 점

    저항이 늘면 속도가 준다고 거꾸로 생각하기 쉽다. 전기자회로에 넣은 저항을 늘리면 속도가 줄지만, 계자회로의 저항을 늘리면 자속이 줄어 속도가 오른다.

    한 걸음 더

    계자저항을 늘리면 계자전류가 줄어 자속이 감소하므로 속도는 증가한다.

    $N = K\dfrac{V - I_a R_a}{\phi}$ — 계자저항 증가 → 계자전류·자속 감소 → 속도 증가

    저항이 늘면 속도가 준다고 거꾸로 생각하기 쉽다.

24. 문항 24 전기기기 · 직류기

    직류전동기의 규약효율은 어떤 식으로 표현되는가?

    1. $\frac{출력}{입력}\times100[\%]$
    2. $\frac{입력}{입력+손실}\times100[\%]$
    3. $\frac{출력}{출력+손실}\times100[\%]$
    4. $\frac{입력-손실}{입력}\times100[\%]$

    정답과 해설

    정답 4번

    전동기는 전기 입력을 재기 쉬워 규약효율을 (입력−손실)÷입력×100[%]로 나타낸다.

    풀이

    전동기는 전기 입력을 재기 쉬워 규약효율을 (입력−손실)÷입력×100[%]로 나타낸다.

    풀이

    규약효율은 재기 쉬운 쪽의 전력과 손실로 효율을 계산하는 방법이다.

    전동기의 입력은 전압과 전류로 나타나는 전력이라 계기로 쉽게 잰다. 축에서 나오는 기계 출력은 직접 재기 어려워 입력에서 손실을 뺀 값으로 대신한다. 그래서 분자는 입력에서 손실을 뺀 값, 분모는 입력이 된다.

    나머지 보기

    · $\frac{출력}{입력}$ — 출력과 입력을 직접 재서 구하는 실측효율 식이다.

    · $\frac{입력}{입력+손실}$ — 입력에 손실을 더한 값은 어떤 전력도 아니다.

    · $\frac{출력}{출력+손실}$ — 출력을 재기 쉬운 발전기의 규약효율 식이다.

    헷갈리는 점

    발전기는 전기 출력을 재기 쉬워 출력을 기준으로 쓰고, 전동기는 전기 입력을 기준으로 쓴다. 두 식의 기준 전력이 서로 다르다.

    한 걸음 더

    전동기는 전기 입력을 재기 쉬워 규약효율을 (입력−손실)÷입력×100[%]로 나타낸다.

    규약효율 — 전동기: $\frac{입력-손실}{입력}\times100[\%]$, 발전기: $\frac{출력}{출력+손실}\times100[\%]$

    발전기는 전기 출력을 재기 쉬워 출력을 기준으로 쓰고, 전동기는 전기 입력을 기준으로 쓴다.

25. 문항 25 전기기기 · 직류기

    다음 중 직류전동기의 속도제어 방법으로만 구성된 것은?

    1. 저항제어, 전압제어, 계자제어
    2. 계자제어, 주파수제어, 저항제어
    3. 주파수제어, 전압제어, 저항제어
    4. 전압제어, 위상제어, 저항제어

    정답과 해설

    정답 1번

    직류전동기 속도는 단자 전압, 전기자 회로 저항, 자속으로 정해지므로 저항·전압·계자제어로 묶인 것이 답이다.

    풀이

    직류전동기 속도는 단자 전압, 전기자 회로 저항, 자속으로 정해지므로 저항·전압·계자제어로 묶인 것이 답이다.

    풀이

    직류전동기의 속도는 $N = \dfrac{V - I_a R_a}{k\Phi}$ 꼴로 정해진다.

    분자의 단자 전압 $V$를 바꾸는 것이 전압제어이다. 전기자 회로에 넣은 저항을 바꾸어 전압 강하를 조절하는 것이 저항제어이다.

    분모의 자속 $\Phi$를 계자 전류로 조절하는 것이 계자제어이고, 자속을 줄이면 속도가 올라간다. 직류로 도는 기계라 전원 주파수를 바꾸는 방법은 이 셋에 들지 않는다.

    나머지 보기

    · 계자제어, 주파수제어, 저항제어 — 주파수제어는 교류 전동기의 속도제어법이다.

    · 주파수제어, 전압제어, 저항제어 — 주파수제어가 섞여 있어 직류 쪽만으로 묶이지 않는다.

    · 전압제어, 위상제어, 저항제어 — 위상제어는 직류전동기 속도제어법 세 가지에 들지 않는다.

    헷갈리는 점

    계자제어에서 속도가 반비례하는 대상은 계자 전류가 아니라 자속이다. 자기포화 때문에 자속은 계자 전류에 정비례하지 않는다.

    한 걸음 더

    직류전동기 속도는 단자 전압, 전기자 회로 저항, 자속으로 정해지므로 저항·전압·계자제어로 묶인 것이 답이다.

    직류전동기 속도제어 = 전압제어($V$) · 저항제어($R_a$ 쪽) · 계자제어($\Phi$), $N = \dfrac{V - I_a R_a}{k\Phi}$

    계자제어에서 속도가 반비례하는 대상은 계자 전류가 아니라 자속이다.

26. 문항 26 전기기기 · 직류기

    직류 직권 전동기의 회전수를 $\frac{1}{2}$로 하면 토크는 기존 토크에 비해 몇 배가 되는가?

    1. 기존 토크에 비해 0.5배가 된다.
    2. 기존 토크에 비해 2배가 된다.
    3. 기존 토크에 비해 4배가 된다.
    4. 기존 토크에 비해 16배가 된다.

    정답과 해설

    정답 3번

    회전수가 절반이 되면 토크는 회전수 제곱에 반비례하여 4배가 된다.

    풀이

    회전수가 절반이 되면 토크는 회전수 제곱에 반비례하여 4배가 된다.

    풀이

    직권 전동기는 계자 권선과 전기자가 직렬이라 부하 전류가 곧 계자 전류이다. 자기포화를 무시하면 자속이 전류에 비례하므로 토크는 $T \propto \phi I \propto I^2$ 이 된다.

    단자전압이 일정하고 전기자 저항의 전압강하를 무시하면 역기전력이 거의 일정하다. 이때 회전수는 자속에 반비례하여 전류에 반비례한다($N \propto 1/I$). 두 관계를 합치면 $T \propto 1/N^2$ 이다.

    회전수를 $\frac{1}{2}$로 줄이면 전류가 2배가 되고, 토크는 전류의 제곱이므로 $\left(\frac{1}{0.5}\right)^2 = 4$배가 된다.

    나머지 보기

    · 0.5배 — 토크가 회전수에 비례한다고 본 값이다.

    · 2배 — 토크가 회전수의 1제곱에 반비례한다고 본 값이다.

    · 16배 — 토크가 회전수의 4제곱에 반비례한다고 본 값이다.

    헷갈리는 점

    직권 전동기는 자속과 전류가 함께 변하므로 토크가 전류의 제곱에 비례한다. 분권 전동기는 자속이 일정해서 토크가 전류에 비례하므로 서로 구분해야 한다.

    한 걸음 더

    회전수가 절반이 되면 토크는 회전수 제곱에 반비례하여 4배가 된다.

    직권 전동기(단자전압 일정, 전압강하 무시): $T \propto I^2 \propto \frac{1}{N^2}$

    직권 전동기는 자속과 전류가 함께 변하므로 토크가 전류의 제곱에 비례한다.

27. 문항 27 전기기기 · 직류기

    6극 중권의 직류전동기가 있다. 자속이 0.04Wb이고, 전기자 도체수 284, 부하전류 60A, 토크 108.48N·m, 회전수 800rpm일 때 출력[W]은?

    1. 8543.55
    2. 9010.48
    3. 9087.33
    4. 9824.23

    정답과 해설

    정답 3번

    출력은 각속도에 토크를 곱한 값이라 회전수와 토크를 곱한 값을 9.55로 나눈 9087.33W이다.

    풀이

    출력은 각속도에 토크를 곱한 값이라 회전수와 토크를 곱한 값을 9.55로 나눈 9087.33W이다.

    풀이

    $P=\omega T=\dfrac{2\pi N}{60}\,T=\dfrac{N}{9.55}\,T$

    토크는 축을 회전시키는 힘의 모멘트이고, 토크에 회전각을 곱한 것이 일이 된다. 출력은 단위 시간당 일이므로 각속도와 토크를 곱한다. $2\pi/60\approx 1/9.55$이므로 회전수[rpm]를 그대로 쓸 수 있다.

    $P=\dfrac{800\times108.48}{9.55}$

    $P=\dfrac{86784}{9.55}=9087.33\,\mathrm{W}$

    나머지 보기

    · 8543.55W, 9010.48W, 9824.23W — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    자속·도체수·부하전류는 토크를 구할 때 쓰는 값인데 토크가 주어졌으므로 쓰지 않는다. 9.55는 $60/(2\pi)$를 반올림한 값이다.

    한 걸음 더

    출력은 각속도에 토크를 곱한 값이라 회전수와 토크를 곱한 값을 9.55로 나눈 9087.33W이다.

    $P=\omega T=\dfrac{2\pi NT}{60}\approx\dfrac{NT}{9.55}$ (N은 rpm, T는 N·m)

    자속·도체수·부하전류는 토크를 구할 때 쓰는 값인데 토크가 주어졌으므로 쓰지 않는다.

28. 문항 28 전기기기 · 직류기

    정격속도로 운전하는 분권전동기의 단자에 220V를 가했을 때 전기자 전류가 30A, 전기자 저항이 0.26Ω이라 하면 역기전력은 약 몇 V인가?

    1. 217.8
    2. 212.2
    3. 202.4
    4. 227.8

    정답과 해설

    정답 2번

    역기전력은 단자전압 220V에서 전기자 저항 강하 7.8V를 뺀 212.2V이다.

    풀이

    역기전력은 단자전압 220V에서 전기자 저항 강하 7.8V를 뺀 212.2V이다.

    풀이

    $E=V-I_aR_a$

    전동기로 돌 때 단자전압은 전기자 저항 강하와 역기전력으로 나뉘기 때문이다.

    분권전동기는 계자가 전기자와 병렬이라 전기자 전류 30A만 강하에 쓴다.

    $I_aR_a=30\,\mathrm{A}\times0.26\,\Omega=7.8\,\mathrm{V}$

    $E=220\,\mathrm{V}-7.8\,\mathrm{V}=212.2\,\mathrm{V}$

    나머지 보기

    · 227.8V — 강하분 7.8V를 더한 값으로, 발전기 쪽 식을 쓴 셈이다.

    · 217.8V, 202.4V — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    단자전압으로 기전력을 구할 때 전동기는 강하분을 빼고 발전기는 더한다. 전동기로 돌 때 역기전력은 단자전압보다 작다.

    한 걸음 더

    역기전력은 단자전압 220V에서 전기자 저항 강하 7.8V를 뺀 212.2V이다.

    전동기 $E=V-I_aR_a$, 발전기 $E=V+I_aR_a$

    단자전압으로 기전력을 구할 때 전동기는 강하분을 빼고 발전기는 더한다.

29. 문항 29 전기기기 · 직류기

    9.8[kW], 600[rpm]인 전동기의 토크는 약 몇 [kg·m]인가?

    1. 7.4 [kg·m]
    2. 12.7 [kg·m]
    3. 15.9 [kg·m]
    4. 18.5 [kg·m]

    정답과 해설

    정답 3번

    출력[W]을 회전수[rpm]로 나눈 값에 0.975를 곱하면 토크는 약 15.9 kg·m이다.

    풀이

    출력[W]을 회전수[rpm]로 나눈 값에 0.975를 곱하면 토크는 약 15.9 kg·m이다.

    풀이

    $T=0.975\dfrac{P}{N}\,[\mathrm{kg\cdot m}]$ ($P$는 W, $N$은 rpm)

    토크는 출력을 각속도로 나눈 값이고, 단위를 kg·m로 바꾸려면 9.8로 한 번 더 나눈다.

    이 두 계산을 한 계수로 합친 값이 $\dfrac{60}{2\pi\times9.8}\approx0.975$이다.

    $P=9.8\,\mathrm{kW}=9800\,\mathrm{W}$

    $0.975\times9800=9555$

    $T=\dfrac{9555}{600}\approx15.9\,\mathrm{kg\cdot m}$

    나머지 보기

    · 18.5 kg·m — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    · 12.7 kg·m — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    · 7.4 kg·m — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    출력을 kW 그대로 넣으면 계수는 0.975가 아니라 975가 된다. 단위가 N·m로 주어지면 9.8로 나누지 않으므로 계수가 9.55로 바뀐다.

    한 걸음 더

    출력[W]을 회전수[rpm]로 나눈 값에 0.975를 곱하면 토크는 약 15.9 kg·m이다.

    $T=0.975\dfrac{P[\mathrm{W}]}{N[\mathrm{rpm}]}\,[\mathrm{kg\cdot m}]=9.55\dfrac{P}{N}\,[\mathrm{N\cdot m}]$

    출력을 kW 그대로 넣으면 계수는 0.975가 아니라 975가 된다.

30. 문항 30 전기기기 · 직류기

    토크가 $450[\text{N}\cdot\text{m}]$이고 회전속도가 $850[\text{rpm}]$인 전동기의 출력은 약 몇 $[\text{kW}]$인가?

    1. 40
    2. 45
    3. 50
    4. 55

    정답과 해설

    정답 1번

    전동기 출력은 각속도와 토크를 곱한 값이라 약 40kW가 된다.

    풀이

    전동기 출력은 각속도와 토크를 곱한 값이라 약 40kW가 된다.

    풀이

    $P=\omega T=\dfrac{2\pi N}{60}T$

    회전하는 축이 내는 기계 출력은 각속도와 토크의 곱이다.

    rpm은 분당 회전수라 60으로 나누고 $2\pi$를 곱해 각속도로 바꾼다.

    $\omega=\dfrac{2\pi\times850}{60}\approx89.0\,\mathrm{rad/s}$

    $P=89.0\times450\approx40055\,\mathrm{W}$

    $40055\,\mathrm{W}\approx40\,\mathrm{kW}$

    나머지 보기

    · 45kW, 50kW, 55kW — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    rpm 값을 그대로 토크에 곱하면 각속도가 아니어서 출력이 맞지 않는다. $P=\dfrac{NT}{9.55}$ 꼴로 써도 같은 값이 나온다.

    한 걸음 더

    전동기 출력은 각속도와 토크를 곱한 값이라 약 40kW가 된다.

    $P=\omega T=\dfrac{2\pi N}{60}T\,[\mathrm{W}]$ (T는 N·m, N은 rpm)

    rpm 값을 그대로 토크에 곱하면 각속도가 아니어서 출력이 맞지 않는다.

나머지 10문항은 모의고사에서 풀 수 있다.