변압기에서 정격 부하, 철손, 동손 등이 주어지는 경우,

철손과 동손이 같을 때 효율이 최대가 됩니다.

문제를 보시면 동손의 경우 단순히 ‘동손’이 아닌 ‘전부하’ 동손이라는 단서를 주었습니다.

이는 부하가 변한다는 것을 의미합니다.

부하를 100% 걸지 않는 이유는 변압기 용량을 초과할 때 생길 수 있는 사고를 예방하기 위해서일 것이고요.

부하를 m(0<1)이라고 할 때 위에서 말씀드린 대로 최대 효율은 철손=동손일 때입니다.

유도 과정이 다소 복잡해서 결론만 쓰면,

철손=m^2*동손일 때 최대 효율이고 여기서 주어진 값은 각각 1, 4이므로,

1=m^2*4에서 m=0.5가 됩니다.

즉 이 문제에서는 변압기에 부하가 50% 걸릴 때 최대 효율이 된다는 거죠.

정격 부하가 150kVA이므로 최대 효율시 부하는 150*0.5=75kVA가 됩니다.

그리고 효율은 규약 효율로 따지며 규약 효율 e는 다음과 같습니다.

e=출력/(출력+철손+동손) = 150*0.5/(150*0.5+1+1)=97.40%

여기서 1을 두 번 더하는 이유는 철손=동손으로 놓았기 때문에

문제에서 주어진 철손=1=동손이기 때문입니다.

부하는 50%가 걸리니 출력은 변압기 정격 출력의 50%가 반영되었습니다.