전기기기
직류전동기
규약효율
2008.5 기출
직류전동기의 규약효율은?
- ① \(\frac{입력-손실}{입력}\) 정답
- ② \(\frac{입력}{출력}\)
- ③ \(\frac{출력}{입력}\)
- ④ \(\frac{출력}{출력+손실}\)
📖 해설
규약효율(規約效率, conventional efficiency)
실제 효율은 항상 \(\eta=\dfrac{출력}{입력}\)이지만, 회전기는 기계적 양(축동력)을 정확히 측정하기 어렵기 때문에, 측정이 쉬운 전기량을 기준으로 하고 손실을 규약으로 정해 계산합니다.
왜 전동기는 (입력−손실)/입력인가
전동기는 입력이 전기(전압·전류로 정확히 측정), 출력은 기계동력(측정 어려움)입니다. 그래서 측정한 입력에서 손실을 빼 출력을 대신합니다: \(\eta=\dfrac{입력-손실}{입력}\).
(발전기는 반대로 출력이 전기라 \(\dfrac{출력}{출력+손실}\).)
오답 정리
• ④ \(\dfrac{출력}{출력+손실}\) — 발전기·변압기의 규약효율(전동기 아님)
• ③ \(\dfrac{출력}{입력}\) — 실측(진짜) 효율 정의이지 규약효율이 아님 · ② \(\dfrac{입력}{출력}\)은 역수(무의미)
∴ 정답 ① \(\dfrac{입력-손실}{입력}\).
실제 효율은 항상 \(\eta=\dfrac{출력}{입력}\)이지만, 회전기는 기계적 양(축동력)을 정확히 측정하기 어렵기 때문에, 측정이 쉬운 전기량을 기준으로 하고 손실을 규약으로 정해 계산합니다.
| 기기 | 규약효율 | 기준(측정 쉬운 쪽) |
|---|---|---|
| 전동기 | \(\dfrac{입력-손실}{입력}\) ← 본 문제 | 입력=전기(측정 쉬움) |
| 발전기·변압기 | \(\dfrac{출력}{출력+손실}\) | 출력=전기(측정 쉬움) |
전동기는 입력이 전기(전압·전류로 정확히 측정), 출력은 기계동력(측정 어려움)입니다. 그래서 측정한 입력에서 손실을 빼 출력을 대신합니다: \(\eta=\dfrac{입력-손실}{입력}\).
(발전기는 반대로 출력이 전기라 \(\dfrac{출력}{출력+손실}\).)
오답 정리
• ④ \(\dfrac{출력}{출력+손실}\) — 발전기·변압기의 규약효율(전동기 아님)
• ③ \(\dfrac{출력}{입력}\) — 실측(진짜) 효율 정의이지 규약효율이 아님 · ② \(\dfrac{입력}{출력}\)은 역수(무의미)
∴ 정답 ① \(\dfrac{입력-손실}{입력}\).