변압기 권수비
변압기 권수비는 변압기의 구조와 원리 단원의 개념이다. 공개 문항 5개·공식 2개·암기법 1개를 한데 묶었다.
개념 설명
1항/2항 비율을 나타내는 값 (N1/N2 = V1/V2)
변압기의 1차 및 2차 전압, 전류, 권선수 비율을 나타내는 값으로 a = V1/V2 = N1/N2 = I2/I1 로 정의된다.
공식
변압기 권수비
| 기호 | 뜻 |
|---|---|
| a | 권수비 |
| 1차 전류 | |
| 2차 전류 | |
| 1차 권회수 | |
| 2차 권회수 | |
| 1차 전압 | |
| 2차 전압 |
변압기의 1측과 2측 사이의 전압, 전류, 권선수의 비율 관계
변압기 전압비(권수비)
| 기호 | 뜻 |
|---|---|
| a | 전압비 |
| 1차 권수 | |
| 2차 권수 |
변압기의 1차 권수를 2차 권수로 나누어 전압비(권수비)를 구하는 공식이다.
암기법
전압과 권수는 1/1, 전류는 1/2 (N1/N2 = V1/V2 = I2/I1)
전압과 권선수는 1차/2차 이며, 전류만 반대로 2차/1차 임을 기억
연상 변압기 권수비
관련 문항 5개
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문항 1 변압기의 1차 권회수가 80회, 2차 권회수가 320회일 때, 2차측 전압이 100[V]이면 1차 전압[V]은?
정답과 해설
정답 2번
변압기 전압은 권수에 비례: V1=V2×N1/N2=100×80/320=25V.
풀이
정답 근거: 변압기 권수비 에서 가 된다.
오답 소거: 15, 50, 100V는 권수비 대입을 반대로 하거나 계산 실수로 나온 값이다.
핵심 공식: (전압은 권수에 비례, 전류는 반비례).
암기팁: '권수가 적은 쪽(1차, 80회)이 전압도 낮다'는 비례관계로 방향을 확인.
처음이라면
변압기는 1차·2차 권회수(코일을 감은 수)의 비에 따라 전압을 변성합니다. 핵심 공식은 a = N1/N2 = V1/V2로, 전압은 권수에 비례하고 전류는 반비례합니다.
문제에 대입하면 V1 = V2 × (N1/N2) = 100 × (80/320) = 100 × 1/4 = 25[V]입니다. 1차(80회)가 2차(320회)보다 권수가 적으므로 1차 전압이 더 낮은 강압 방향이라는 것도 함께 확인됩니다.
③ 50V, ④ 100V는 권수비를 반대(N2/N1)로 대입하거나 비를 잘못 계산해 나온 값입니다.
이런 문제가 나오면 → '권수 적은 쪽이 전압도 낮다'는 비례 관계로 답의 크기를 먼저 예측한 뒤 계산한다.
한 걸음 더
권수비 a = N1/N2 = V1/V2에서 V1 = 100 × 80/320 = 25 [V].
오답 소거: 50·100V는 권수비를 반대로 대입하거나 비 계산을 잘못한 값이다.
권수·전압·전류 비율 계산은 단골 유형이며, 전류는 I1/I2 = N2/N1로 반비례임도 함께 묻는다.
꿀팁: '전압은 권수에 비례, 전류는 반비례' — 적게 감은 쪽이 저전압·대전류다.
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문항 2 권수비 a=30인 변압기의 에 를 가할 때 2차 전압 는?
정답과 해설
정답 1번
권수비 a=V1/V2이므로 2차전압은 V2=V1/a=6600/30=220[V]로 구한다.
풀이
정답 근거: 변압기의 권수비는 이므로 2차 전압은 이다.
오답 소거: 380, 420, 660은 나눗셈 과정에서 자릿수를 잘못 옮기거나 다른 권수비를 착각한 값이다.
핵심 공식: , . 암기팁: '권수비로 나누면 2차전압, 곱하면 1차전압'이라는 방향을 명확히 기억한다.
처음이라면
변압기의 권수비 a는 1차전압과 2차전압의 비, 즉 a = V1/V2로 정의됩니다. 권수비가 30이라는 말은 1차전압이 2차전압의 30배라는 뜻이에요.
그러므로 2차전압을 구하려면 1차전압을 권수비로 나누면 됩니다.
공식: V2 = V1/a
대입: V2 = 6600/30 = 220[V]
계산 결과 220[V]입니다. 나머지 380·420·660V는 나눗셈 자릿수 착오나 곱셈 방향을 혼동해 나온 오답입니다.
이런 문제가 나오면 → “권수비로 나누면 2차전압, 곱하면 1차전압” 방향을 기억하세요.
한 걸음 더
권수비 a = V1/V2 = N1/N2이므로 V2 = V1/a = 6600/30 = 220[V]이다.
380·420·660V는 자릿수 착오나 곱셈 방향 혼동에서 나온 오답이다.
이 유형은 기본 공식 대입 문제로, 나눗셈 방향만 정확히 잡으면 된다.
꿀팁: “a로 나누면 2차(낮은 전압), 곱하면 1차(높은 전압)”으로 방향을 고정해 암기하라.
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문항 3 권수비가 100인 변압기에 있어서 2차측의 전류가 일 때, 이것을 1차측으로 환산하면?
정답과 해설
정답 2번
전류 환산은 권수비로 나눈다: I₁ = I₂/a = 1000/100 = 10[A].
풀이
정답 근거: 변압기 권수비 관계에서 1차 전류 이다.
오답 소거: 권수비를 전류에 곱하면(1000×100) 매우 큰 오답이 나오며, 전압비와 전류비 방향을 혼동하면 다른 값이 나온다.
핵심 공식: . 암기팁: '전류비는 권수비의 역수'라는 점을 항상 확인한다.
처음이라면
변압기는 권수비 a = N₁/N₂ = V₁/V₂ = I₂/I₁의 관계를 가집니다. 즉 전압비는 권수비와 같지만, 전류는 반대로 감은 수가 많은 쪽 코일에 작은 전류가 흐릅니다.
2차 전류를 1차측으로 환산하는 공식은 I₁ = I₂ ÷ a입니다. 문제에 대입하면 I₁ = 1000 ÷ 100 = 10[A]가 되므로 정답은 10[A]입니다.
전압 환산과 혼동해서 1000 × 100처럼 곱하는 방향으로 계산하면 엉뚱한 큰 값이 나와 틀립니다. 전류는 권수비로 '나누는' 방향이라는 점을 꼭 기억하세요.
이런 문제가 나오면 → "전압은 곱하고, 전류는 나눈다"를 먼저 확인한 뒤 계산하세요.
한 걸음 더
a = N₁/N₂ = I₂/I₁이므로 I₁ = I₂/a = 1000/100 = 10[A]
권수비를 곱하는 방향으로 계산하면 어긋나며, 나머지 숫자들은 전압 환산 착오용 오답이다.
변압기 환산 문제는 '전압·기자력은 ×a, 전류는 ÷a' 방향 확인이 전부다.
꿀팁: "전류비는 권수비의 역수" 한 줄로 외운다.
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문항 4 1차 전압 3300[V], 2차 전압 인 변압기의 권수비(turn ratio)는 얼마인가?
정답과 해설
정답 1번
권수비는 1차 전압을 2차 전압으로 나눈 값이므로 3300÷220=15이다.
풀이
정답 근거: 변압기의 권수비는 1차전압과 2차전압의 비로 구한다: 이다.
오답 소거: 220, 3300, 7260은 분자·분모를 바꾸거나 단순히 원래 값을 답으로 착각한 것이다.
핵심 공식: (전압비=권수비=전류의 역수비).
암기팁: '권수비=1차/2차(전압 기준)'이라는 정의를 기억하면 어떤 값을 분자·분모에 넣을지 헷갈리지 않는다.
처음이라면
변압기(전압을 바꿔주는 기계)는 코일을 감은 수가 많은 쪽이 전압이 높아요. 그래서 코일 감은 수의 비(권수비)는 전압의 비와 같습니다.
권수비 = 1차 전압 ÷ 2차 전압
= 3300 ÷ 220
= 15
즉 1차 쪽에 2차보다 15배 많이 감았다는 뜻이에요.
이런 문제가 나오면 → 큰 전압(1차)을 작은 전압(2차)으로 나눈다고 기억하면 돼요.
한 걸음 더
권수비 공식:
오답: ②③은 전압 값을 그대로 답으로 착각, ④ 7260은 곱셈(3300×2.2) 착오.
이 유형 패턴: 변압기 문제는 무조건 '1차/2차' 큰 수를 분자로.
시험 꿀팁: 전압비=권수비=전류의 역수비임을 함께 암기하면 전류 문제도 바로 풀린다.
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문항 5 주상변압기의 고압측에 탭을 여러 개 만드는 이유는?
정답과 해설
정답 4번
변압기 탭은 1차·2차 권선의 권수비를 바꿔서 나오는 전압을 조절하는 장치이므로 정답은 '선로 전압 조정'이다.
풀이
정답 근거: 주상변압기 고압측에 여러 개의 탭(전환 단자)을 두면 권수비()를 조정할 수 있어, 수전단 전압의 계절적·시간대별 변동에 대응해 저압측(부하측) 선로 전압을 일정하게 유지할 수 있다.
오답 소거: 탭 조정은 역률 개선(콘덴서의 역할)이나 단자 고장 대비, 선로 전류 조정과는 직접적인 관련이 없다.
핵심 공식: 권수비 조정 → 2차 전압 조정 → 선로 전압(공급 전압) 안정화.
암기팁: '탭 절환=전압 조정'으로 주상변압기 탭의 목적을 한 문장으로 기억한다.
처음이라면
가정에 들어오는 전압은 항상 딱 정해진 값이 아니라, 낮과 밤, 여름과 겨울에 따라 조금씩 올라갔다 내려갑니다. 전압이 너무 낮으면 가전제품이 제대로 안 돌아가겠죠?
이때 변압기(전압을 낮춰주는 기계)의 고압측에 탭(전환 단자, 즉 '단자를 갈아 끼우는 구멍')을 여러 개 만들어 두면, 어떤 구멍에 선을 연결하느냐에 따라 권선(코일)이 감긴 수를 바꿀 수 있습니다.
권선 수의 비율(권수비)이 바뀌면 → 나오는 전압도 바뀝니다.
즉, 들어오는 전압이 조금 높거나 낮을 때 탭을 바꿔서 → 가정에 공급되는 전압을 항상 일정하게 맞춰주는 겁니다.
이런 문제가 나오면 → '탭 = 전압 조정'이라고 외우면 됩니다!
한 걸음 더
탭 절환은 권수비 를 변경하여 2차 전압을 조정하는 것이 목적이다. 수전 전압의 계절적·시간대별 변동에 대응해 저압 선로 전압을 일정하게 유지한다.
오답 소거: ① 역률 개선은 콘덴서의 역할, ③ 전류 조정은 탭의 목적이 아니다.
이 유형 패턴: 문제에 '탭'이 보이면 무조건 '전압 조정'을 찾는다.
시험 꿀팁: '탭 절환 = 전압 조정' 한 문장으로 암기하면 변압기 탭 문제는 전부 해결된다.