반갑습니다. 김대호교수 입니다.
질문 요약: 강의에서는 1000W 부하에 흐르는 5A 전류가 A에서 C로 흐른다고 하셨는데, 문제 도면에는 Ic의 화살표가 (왼쪽에서 오른쪽으로, 즉 C선을 향해) 그려져 있습니다. 이 화살표를 따라 C에서 A로 전류가 흐른다고 봐야 하는 것 아닌지 궁금합니다.
1. '참조 방향'과 '실제 전류'의 차이입니다.
결론부터 말씀드리면, 수험생께서 두 가지 개념을 혼동하고 계십니다.
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Ia,Ib,Ic의 화살표: 이는 문제에서 구하라고 한 **선전류(Line Current)**의 **'참조 방향(Reference Direction)'**을 의미합니다. 실제 전류가 그 방향으로 흐른다는 뜻이 아니라, 계산의 편의를 위해 "왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 것을 + (플러스)로 간주하고 계산하라"는 약속 기호입니다.
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부하에 흐르는 전류 (5A): 이는 부하(1000W)에 실제로 흐르는 **부하 전류(Load Current)**입니다.
이 두 가지는 별개입니다. 제가 강의에서 설명한 5A가 A에서 C로 흐른다는 것은 전위차에 따른 실제 물리 현상이며, 이는 Ic를 계산하는 데 필요한 중요한 중간 과정입니다.
2. 각 부하에 흐르는 실제 전류 방향
전류는 항상 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐릅니다.
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기준 전위: 중성선(N)을 0V로 잡습니다.
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A선 전위: A-N 전압이 100V이므로, A선은 +100V입니다.
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C선 전위: C-N 전압이 100V이고, A-C 전압이 200V이므로, C선은 -100V입니다. (A선과 C선은 180도 위상차)
이제 각 부하에 흐르는 전류를 계산해 보겠습니다. (모든 부하가 저항(W)이므로 역률은 1입니다.)
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600W 부하 전류 (IAN): A(+100V)에서 N(0V)으로 전류가 흐릅니다. I = P/V = 600W / 100V = 6A (A → N 방향)
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400W 부하 전류 (ICN): N(0V)에서 C(-100V)로 전류가 흐릅니다. (전위가 높은 0V에서 낮은 -100V로) I = P/V = 400W / 100V = 4A (N → C 방향)
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1000W 부하 전류 (IAC): A(+100V)에서 C(-100V)로 전류가 흐릅니다. 전위차는 200V입니다. I = P/V = 1000W / 200V = 5A (A → C 방향)