저항 100Ω의 전열기에 5A의 전류를 흘렀을 때 소비되는 전력은 몇 W 인가?
- 500
- 1000
- 1500
- 2500
정답과 해설 보기
정답 ④ · 전력 는 전류 의 제곱에 저항 을 곱한 값인 공식을 이용하여 구할 수 있습니다. 주어진 값인 전류 5A와 저항 100Ω을 대입하면, W가 됩니다.
전열기 소비전력은 P=I²R 공식으로 계산하며, 5A와 100Ω 대입 시 2500W가 된다.
개념 한 쪽
공조냉동기계기사 저저항, 중저항, 고저항, 특수저항 측정 — 브리지·메거
이 세트는 저항의 크기에 따라 알맞은 측정 기구를 고르는 문제를 다룬다. 접촉 저항의 영향을 줄여야 하는 저저항, 보통 크기의 중저항, 절연저항처럼 아주 큰 고저항, 그리고 누전 확인에 쓰는 절연저항계가 중심이다.
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뜻
저항을 잴 때는 크기에 따라 기구를 달리 고른다. 축전지의 내부저항처럼 아주 작은 저항은 보통의 저항계로 정확히 재기 어렵다. 이때는 코올라우시 브리지를 쓴다. 작은 저항을 정확히 재는 데 쓰는 브리지다.
보통 크기의 저항은 휘이트스톤 브리지로 잰다. 네 개의 저항을 평형시켜 미지의 저항을 구하는 방식이며, 중저항 영역에 알맞다. 코올라우시 브리지와 용도를 바꾸어 쓰면 안 된다.
절연저항처럼 아주 큰 저항은 메거로 잰다. 메거는 높은 전압을 인가해 아주 작은 누설전류를 재어 절연 상태를 판단한다. 전로에 누전이 있는지도 절연저항이 낮아졌는지로 확인하므로 메거를 쓴다.
전압·전류·저항을 두루 재는 회로시험기는 여러 기능을 한 기구에 담은 계측기다. 검전기는 충전 여부, 검상기는 상의 순서를 확인하는 데 쓰므로 저항 측정과 구분한다.
인덕턴스나 정전용량을 재는 브리지도 따로 있다. 맥스웰 브리지와 캠벨 브리지는 인덕턴스 측정에 쓰인다. 저항 측정용 브리지와 측정 대상이 다르다.
예제
선지 판단은 분류저항을 병렬로 두어 전류계의 측정 범위를 1+(내부저항÷분류저항)으로 넓히는지, 축전지 내부저항에 코올라우시 브리지를 고르는지, 배율기를 전압계와 직렬로 두는지, 회로시험기를 검전기·검상기·메거와 구분하는지, 전력을 전류 제곱 곱하기 저항으로 구하는지, 무효전력을 전압·전류·위상차의 사인 곱으로 표현하는지, 역률 개선 콘덴서 용량을 탄젠트 값의 차이로 구하는지에서 갈린다. 내부저항 2Ω에 0.4Ω 분류저항을 병렬로 두면 측정 범위는 6배가 된다. 배율기는 내부저항 5000Ω, 최대눈금 100V인 전압계로 150V를 재려면 2500Ω이 필요하고, 배율기 50kΩ과 전압계 25kΩ에서 전압계가 100V를 지시하면 전체 전압은 300V다. 저항 100Ω에 5A를 흘리면 전력은 2500W이고, 역률 80%의 1000kW 부하를 95%로 개선하는 콘덴서 용량은 약 421kVA다.
대표 기출 3문항
배율기의 저항이 50kΩ, 전압계의 내부 저항이 25kΩ이다. 전압계가 100v를 지시하였을 때, 측정한 전압(V)은?
- 10
- 50
- 100
- 300
정답과 해설 보기
정답 ④ · 배율기와 전압계가 직렬로 연결된 회로에서 측정하고자 하는 전압은 두 저항에 걸리는 전압의 합입니다. 전압계 자체의 내부 저항 25kΩ에 걸린 전압이 100V이므로 회로 전류는 I = V/Rm = 100V / 25kΩ = 4mA입니다.
배율기 전압=전류×배율기저항, 전체전압=전압계전압+배율기전압으로 계산한다.
직류전압, 직류전류, 교류전압 및 저항 등을 측정할 수 있는 계측기기는?
- 검전기
- 검상기
- 메거
- 회로시험기
정답과 해설 보기
정답 ④ · 직류·교류의 전압과 전류, 저항을 함께 측정할 수 있는 계측기기를 고르는 문제이다. 회로시험기(멀티미터)는 직류·교류 전압과 전류, 저항 등 다양한 항목을 하나의 기기로 측정할 수 있는 다목적 계측기이므로 조건에 부합한다.
직류·교류 전압전류와 저항을 모두 측정하는 다기능 계측기는 회로시험기이다.
자주 묻는 물음
- 축전지 내부저항과 저항 크기에 따라 어떤 기구를 쓰나요?
- 축전지 내부저항처럼 아주 작은 저항은 접촉 저항의 영향을 줄이는 코올라우시 브리지로 잰다. 보통 크기의 저항은 휘이트스톤 브리지로 잰다. 절연저항처럼 큰 저항과 누전 확인에는 메거를 쓰고, 직류·교류 전압과 전류, 저항을 두루 재려면 회로시험기를 쓴다. 검전기는 충전 여부, 검상기는 상의 순서를 확인하는 기구다.
- 배율기와 분류저항은 어떻게 다른가요?
- 배율기는 전압계와 직렬로 연결하는 고저항으로 전압 측정 범위를 넓힌다. 내부저항 5000Ω, 최대눈금 100V인 전압계로 150V를 재려면 5000×(150-100)÷100으로 2500Ω이 필요하다. 배율기 50kΩ과 전압계 25kΩ에서 전압계가 100V를 지시하면 전체 전압은 300V다. 분류저항은 전류계와 병렬로 연결하며, 내부저항 2Ω에 0.4Ω을 두면 측정 범위가 1+(2÷0.4)로 6배가 된다.
- 전력·무효전력·역률 개선 콘덴서 용량은 어떻게 구하나요?
- 전력은 전류의 제곱에 저항을 곱해 구하므로 100Ω에 5A를 흘리면 2500W다. 무효전력은 전압과 전류와 위상차의 사인을 곱한 값이다. 역률 개선에 필요한 콘덴서 용량은 유효전력에 개선 전후의 탄젠트 값 차이를 곱해 구하며, 역률 80%의 1000kW 부하를 95%로 개선할 때는 약 421kVA다.
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