고1 통과 저항 계산

[임용은나의것]

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

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------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

저희학교에 물리 선생님이 안 계셔서 여기 문의드립니다.

문제에서 송전선의 저항은 20옴이라고 제시했습니다. 오른쪽에 표에서 구한 송전전압과 송전선에서 전류를 옴의 법칙에 대입하면 왜 20옴이 안 되는 걸까요?

[SSYY]

고등학교에서다루는 송전과정이 회로관점에서 폐회로가 아니라 변압기부분에 옴의법칙을 쓸수가없어요

[임용은나의것]

선생님~ 폐회로가 닫힌회로인가요?
위 그림에서 폐회로인지를 구별할 수 있는 방법이 있을까요?

[SSYY]

네 발전과송전단원에서다루는 회로는 전류를 가정이나 다음 변전소로 보내고 끝인회로거든요
위의 회로가일반적으로 옴의법칙이성립하는 폐회로입니다 아래랑 전류의 흐름 관점에서 다르다는거 바로알수있을거에요

[임용은나의것]

선생님 감사합니다

한 가지 의문이 듭니다. 손실전력 공식 유도할 때는 폐회로가 아니라도 옴의 법칙 쓸 수 있는 건가요?

[SSYY]

이게 송전선을 지나는동안에는 전압강하가 발생하는것과 유사하게 볼수있어서 전력공식을 써도됩니다..그냥 전기에너지로부터 유도해도 알수있긴한데 그부분은 고등학교과정을 좀 넘어서는느낌이있어서요 ㅎ

[임용은나의것]

네~ 저는 비전공라서 여기까지 이해하겠습니다.
바쁘실텐데 친절히 설명해주셔서 다시 한번 감사드립니다.

[PQC123]

옴의 법칙은 '저항'에서만 사용해야 합니다. 저 상황에서 저항은 송전선이라고 볼 수 있지요.

그래서 '저항(송전선)에 걸리는 전압'을 '저항(송전선)에 흐르는 전류의 세기'로 나누어 저항 값을 구하는 것이 맞습니다.

선생님께서는 '송전선에 걸리는 전압'이 아닌 '변압기 코일에 걸리는 전압'을 '송전선에 흐르는 전류의 세기'로 나누었기 때문에 값이 다른 것입니다.

송전선에 걸리는 전압과 변압기에 걸리는 전압은 의미가 완전히 다르지요.

손실 전력 공식을 유도할 때 옴의 법칙을 쓸 수 있는 이유는, '송전선'에서 손실되는 전력이라 그렇습니다. 아까 말했듯 송전선은 저항이기 때문에 옴의 법칙을 이용할 수 있는 것입니다.

[PQC123]

그러면 한 번 송전선에 걸리는 전압과 변압기에 걸리는 전압이 어떻게 다른지 보겠습니다.
일단 폐회로에서 한 바퀴를 돌아 원래 위치로 왔을때 전위가 같다는 점을 알 필요가 있습니다. (비전공자 입장에서는 전압을 다 더하면 0이 된다는 느낌으로 이해하면 될 것 같습니다.)

첫 번째 상황에서

변전소 1의 2차 코일에 걸리는 전압(송전 전압)은 40만 V입니다.
송전선에서 옴의 법칙을 적용하면 송전선에 걸리는 전압은 10 A * 20 옴 = 200 V 입니다.
그래서 변전소 2의 1차 코일에 걸리는 전압이 40만 V - 200 V인 약 40만 V라 교과서에 나와있는 것입니다.

두 번째 상황도 보면

변전소 1의 2차 코일에 걸리는 전압(송전 전압)은 4만 V입니다.
송전선에서 옴의 법칙을 적용하면 송전선에 걸리는 전압은 100 A * 20 옴 = 2천 V 입니다.
그래서 변전소 2의 1차 코일에 걸리는 전압이 4만 V - 2천 V인 3만 8천 V인 것을 확인할 수 있습니다.

[임용은나의것]

와👍 명쾌한 설명입니다. 선생님 정말 감사합니다