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소방설비기사(전기분야) · 2017년 · 4회 · 필기

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시험지 모드

27.

100V, 500Ω의 전열선 2개를 같은 전압에서 직렬로 접속한 경우와 병렬로 접속한 경우의 전력은 각각 몇 W인가?

① 직렬 : 250, 병렬 : 500

② 직렬 : 250, 병렬 : 1000

③ 직렬 : 500, 병렬 : 500

④ 직렬 : 500, 병렬 : 1000

핵심 해설

각 전열선의 저항은 \(R=V^2/P=100^2/500=20Ω\)입니다. 두 개 직렬은 40Ω이므로 \(100^2/40=250W\), 병렬은 10Ω이므로 \(100^2/10=1000W\)입니다.

학습 포인트

이 문항은 정격 전압과 저항으로 전력을 계산하고, 동일 저항의 직렬·병렬 접속 효과를 비교하는 문제입니다. 전열기 부하의 합성저항과 소비전력 계산은 전원 용량 산정과 과부하 판단에 필수적입니다.

선지별 해설

먼저 100V, 500W 전열선 한 개의 저항을 \(R=V^2/P\)로 구하면 20Ω입니다.
두 개를 직렬 연결하면 합성저항은 40Ω이 되어 전력은 250W가 됩니다.
두 개를 병렬 연결하면 합성저항은 10Ω이 되어 전력은 1000W가 되므로 정답은 ②입니다.
① [X] 직렬 250W는 맞지만 병렬 전력은 두 전열선이 각각 정격 500W로 동작하여 합계 1000W가 되므로 500W는 부적절합니다.
② [O] 직렬 250W, 병렬 1000W는 합성저항 계산 결과와 모두 일치하므로 적절합니다.
③ [X] 직렬 연결 시 각 전열선에 전압이 나뉘어 전체 전력은 250W가 되므로 직렬 500W는 맞지 않습니다.
④ [X] 병렬 1000W는 맞지만 직렬 500W가 합성저항 40Ω 조건과 맞지 않아 부적절합니다.

암기 팁

같은 정격 전열선 2개를 같은 전압에 병렬로 연결하면 정격전력의 합, 직렬로 연결하면 전체 전력이 1/2이 됩니다.

맞춤 꼼수

100V 500W 한 개의 저항 20Ω을 먼저 구하시면 직렬 40Ω, 병렬 10Ω으로 전력이 바로 정리됩니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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