9급 지방직 공무원 서울시 과학 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2016년06월25일 5번

[과목 구분 없음]
그림은 이상적인 변압기를 나타낸 것이다. 1차 코일은 220V의 교류전원에 연결되어 있고, 1차 코일의 감은 수 N1=200이다. 2차 코일의 감은 수 N2=100이고 전구의 저항은 110Ω일 때, 1차 코일에 흐르는 전류의 세기 I1은 얼마인가?

  • ① 0.5A
  • ② 1A
  • ③ 1.5A
  • ④ 2A
(정답률: 알수없음)

문제 해설

변압기의 이상적인 모델에서는 전력의 보존 법칙이 성립한다. 즉, 1차 코일에서 공급되는 전력과 2차 코일에서 소비되는 전력이 같다. 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

P1 = P2

V1I1 = V2I2

여기서 V1은 1차 코일에 인가된 전압, V2는 2차 코일에 인가된 전압이다. 이상적인 변압기에서는 전압의 비가 감의 비와 같으므로, 다음과 같은 식이 성립한다.

V1 : V2 = N1 : N2

따라서,

V2 = V1 × N2 / N1 = 220 × 100 / 200 = 110V

전구의 저항이 110Ω이므로, 2차 코일에서 소비되는 전류는 다음과 같다.

I2 = V2 / R = 110 / 110 = 1A

따라서, 1차 코일에서 공급되는 전류는 다음과 같다.

I1 = I2 × N2 / N1 = 1 × 100 / 200 = 0.5A

따라서, 정답은 "0.5A"이다.
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