DAY16 전기 에너지의 발생과 수송

오늘의 수능패턴 34 전력 수송과 손실 전력

16	01	EBS 연계 2017학년도 9월 평가원 15번

그림은 송전선 A, B를 통해 공장과 가정으로 전력을 각각

공급하는 과정의 일부를, 표는 변전소에서 공급하는 전력과 송전선의 저항값을 나타낸 것이다.

	공급하는 전력	저항값
송전선 A	[eqn: 2P]	[eqn: R]
송전선 B	[eqn: P]	[eqn: 4R]

변전소의 송전 전압이 V로 같을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 주상 변압기는 교류를 직류로 바꾸는 장치이다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 A에서가 B에서의 4배이다. ㄷ. 송전선의 저항에 의해 손실되는 전력은 A와 B에서 서로 같다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	02	EBS 연계 2017학년도 6월 평가원 15번

그림은 원자력 발전소에서 생산한 전기 에너지가 가정에서 소비되기까지의 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 가정에서 저항값이 각각 [eqn: R], [eqn: 2R]인 가전제품 A, B를 사용한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 원자력 발전소에서 생산되는 에너지는 핵반응 과정에서의 질량 결손에 의한 것이다. ㄴ. 송전선에서의 전력 손실을 줄이기 위해 변전소에서 송전 전압을 높인다. ㄷ. 소비 전력은 A가 B보다 작다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	03	2016학년도 9월 평가원 16번

그림은 원자력 발전소에서 1차 변전소와 2차 변전소를 거쳐 공장에 전력을 공급하는 모습을 나타낸 것이다. 1차 변전소에서 공급하는 전력은 P이다. 표는 송전선 A, B의 저항값과 손실 전력을 나타낸 것이다.

	저항값	손실 전력
송전선 A	R	[eqn: {1} over {10}P]
송전선 B	[eqn: {1} over {81}R]	[eqn: {1} over {10}P]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 1차, 2차 변전소에서의 손실 전력은 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 원자력 발전소의 발전기에서는 전자기 유도를 이용하여 전력을 생산한다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 B가 A의 81배이다. ㄷ. 1차 변전소의 송전 전압은 2차 변전소의 송전 전압의 10배이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

16	04	2016학년도 7월 교육청 19번

그림은 모양과 길이가 같은 알루미늄 관과 구리 관을 연직으로 세우고, 자석 A 또는 B를 관 입구에 가만히 놓는 모습을 나타낸 것이다. 표는 자석이 관 입구에서 끝을 통과할 때까지 걸린 시간을 자석과 관의 종류에 따라 나타낸 것이다. A, B의 질량은 같다.

	알루미늄 관	구리 관
A	2초	5초
B	3초	(가)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항과 모든 마찰은 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 B보다 세기가 약한 자석이다. ㄴ. (가)는 3초보다 작다. ㄷ. 자석이 낙하하는 동안, 자석의 역학적 에너지는 감소한다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	05	EBS연계 2016학년도 6월 평가원 2번

그림은 화력 발전소에서 가정으로 전력을 수송하는 송전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 송전선에는 교류 전류가 흐른다. ㄴ. 송전 전압을 높여 송전선에서 손실되는 전력을 감소시킨다. ㄷ. 주상 변압기는 전압을 낮추어 가정에 전력을 공급한다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

16	06	2016학년도 3월 교육청 18번

표는 지역 A, B의 발전소에서 전력을 송전할 때 발전 방식, 송전 전력, 송전선의 저항, 송전선에서의 손실 전력을 나타낸 것이다.

지역	발전 방식	송전 전력	송전선의 저항	손실 전력
A	수력 발전	P0	R	P'
B	화력 발전	10P0	R	4P'

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A, B의 발전소 모두 전자기 유도 현상을 이용하여 전기 에너지를 생산한다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 B에서가 A에서의 2배이다. ㄷ. 송전 전압은 B에서가 A에서의 10배이다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	07	2015학년도 10월 교육청 4번

그림은 수력 발전소에서 생산한 전기 에너지를 변전소의 변압기와 송전선을 거쳐 가정까지 송전하는 과정을 나타낸 것이다.

발전소에서의 송전 전력이 일정할 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 수력 발전은 열에너지를 전기 에너지로 전환시킨다. ㄴ. 변압기는 패러데이 전자기 유도 법칙을 이용한 장치이다. ㄷ. 변전소의 변압기에서 출력되는 전압을 증가시키면 송전선에서 단위 시간당 발생하는 열이 감소한다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ④

16	08	2015학년도 7월 교육청 19번

그림은 발전소에서 가정까지 송전하는 과정을 나타낸 것이다. 공급 전력이 2P0, 송전 전압이 V0일 때 송전 과정에서 손실되는 전력은 P0이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 가정에서 사용할 수 있는 최대 소비 전력은 P0이다. ㄴ. 송전 전압만 높이면 손실 전력은 P0보다 커진다. ㄷ. 주상 변압기는 전자기 유도 현상을 이용한 것이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	09	EBS연계 2015학년도 6월 평가원 3번

그림은 에너지원에 따른 발전 과정과 발전소에서 가정까지의 송전 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 원자력 발전에 이용되는 에너지는 핵반응 과정에서의 질량 결손에 의한 것이다. ㄴ. 발전기에서의 에너지 전환은 패러데이 전자기 유도 법칙에 따라 이루어진다. ㄷ. 변전소의 변압기에서는 송전 과정에서 전력 손실을 줄이기 위해 1차 코일보다 2차 코일의 감은 수를 작게 한다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ④

16	10	2015학년도 4월 교육청 5번

그림은 발전소에서 생산한 전기 에너지를 가정으로 공급하는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 발전소에서는 에너지원을 이용하여 발전기에 연결된 터빈을 회전시켜 전기 에너지를 생산한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 태양광 발전으로 생산한 전기 에너지를 공급하는 과정이다. ㄴ. 송전선에서의 전기 에너지 손실을 줄이기 위해 변전소에서 송전 전압을 높인다. ㄷ. 송전선에 흐르는 전류는 직류이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

16	11	2015학년도 3월 교육청 17번

그림은 발전소에서 같은 전력을 송전선 A, B로 각각 송전할 때 송전 전압에 따른 A, B에서의 손실 전력을 나타낸 것이다.

A, B의 저항을 각각 RA, RB라고 할 때, RA:RB는? (3점)

① 1 : 2   ② 1 : 4   ③ 1 : 8   ④ 2 : 1   ⑤ 4 : 1

정답 ①

16	12	2014학년도 10월 교육청 6번

표는 지역 A, B에서 전력을 송전할 때 발전소의 송전 전력, 송전선의 저항, 송전 전압을 나타낸 것이다.

	A	B
발전소의 송전 전력	2P	P
송전선의 저항	R	4R
송전 전압	(가)	V

A, B의 송전선에서의 손실 전력이 서로 같을 때, (가)는? (3점)

① 0.5V   ② V   ③ 2V   ④ 4V   ⑤ 8V

정답 ②

16	13	EBS연계 2014학년도 9월 평가원 2번

그림은 여러 가지 에너지원을 이용하여 얻는 전기 에너지를 가정으로 보내는 과정을 모식적으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 화석 연료(석탄, 석유)와 태양열은 (가)에 속한다. ㄴ. 원자로에서는 핵에너지가 열에너지로 전환된다. ㄷ. 송전선에 의한 에너지 손실을 줄이기 위해서는 송전 전압을 낮추어야 한다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	14	EBS연계 2014학년도 6월 평가원 16번

다음은 19세기 말 어느 신문에 게재된 기사의 일부이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. ㉠은 전류의 방향이 시간에 따라 바뀐다. ㄴ. ㉡은 송전선에 흐르는 전류가 작아지기 때문이다. ㄷ. ㉢에서 전압을 높이기 위해서는 1차 코일의 감은 수보다 2차 코일의 감은 수를 크게 해야 한다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

16	15	2014학년도 3월 교육청 17번

그림은 변전소 A에서 변전소 B로 P0의 전력을 전압 V0으로 송전하는 모습을 나타낸 것이다. 이때 송전선에서 소모되는 전력은 P였다.

A에서 2P0의 전력을 2V0의 전압으로 송전할 때 송전선에서 소모되는 전력은? (3점)

① [eqn: {1} over {4}P]   ② [eqn: {1} over {2}P]   ③ [eqn: P]   ④ [eqn: 2P]   ⑤ [eqn: 4P]

정답 ③

오늘의 수능패턴 35 변압기

16	16	EBS연계 2017학년도 수능 14번

그림과 같이 변압기에 전압이 [eqn: V]로 일정한 교류 전원, 스위치 S, 저항값이 [eqn: R], [eqn: 2R]인 저항이 연결되어 있다. 변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수는 각각 3[eqn: N], [eqn: N]이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. S를 a에 연결하였을 때, 2차 코일에 흐르는 전류의 세기는 1차 코일에 흐르는 전류의 세기의 3배이다. ㄴ. 저항의 소비 전력은 S를 b에 연결하였을 때가 S 를 a에 연결하였을 때의 2배이다. ㄷ. 2차 코일에 유도되는 전압은 S를 b에 연결하였을 때와 S를 a에 연결하였을 때가 같다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄱ, ㄷ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	17	EBS연계 2016학년도 수능 15번

그림 (가)는 가정으로 전력을 공급하는 전력 수송 과정의 일부를, (나)는 (가)의 주상 변압기에서 1차 코일에 걸리는 전압을 가정용 전압으로 낮추는 회로를 나타낸 것이다. 송전선의 저항은 R이고, 주상 변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수는 각각 N1과 N2이다.

(가)                       (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 송전 전압은 일정하고, 주상 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 가정에서 전력 사용이 증가하면 송전선의 손실 전력이 증가한다. ㄴ. N1>N2이다. ㄷ. (나)에서 1차 코일과 2차 코일에 흐르는 전류의 세기는 같다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄴ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ③

16	18	2016학년도 4월 교육청 18번

그림은 두 발전소에서 생산한 전력을 각각 변압기 A, B에서 전압을 변화시킨 후, 각각 송전선 a, b를 이용하여 송전하는 모습을 나타낸 것이다. a, b의 저항은 같다. 표는 A, B의 1차 코일과 2차 코일의 전압, 송전하는 전력을 나타낸 것이다.

변압기	1차 코일의 전압	2차 코일의 전압	송전 전력
A	V0	10V0	P0
B	V0	20V0	2P0

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 변압기에서의 전력 손실은 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. A에서 코일의 감은 수는 2차 코일이 1차 코일의 10배이다. ㄴ. 송전선에 흐르는 전류의 세기는 a가 b의 2배이다. ㄷ. 송전선의 전력 손실은 a가 b보다 크다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄱ, ㄷ

정답 ①

16	19	2015학년도 9월 평가원 15번

그림과 같이 변압기의 1차 코일과 2차 코일에 교류 전원과 저항이 연결 되어 있다. 저항값이 r, 2r인 저항에서 소비되는 전력은 각각 2P0, P0이다.

1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비 N1 : N2는? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.) (2점)

① 1 : 1   ② 1 : 2   ③ 1 : 4   ④ 1 : 8   ⑤ 1 : 16

정답 ②

16	20	EBS연계 2014학년도 수능 17번

다음은 전압이 V인 교류 전원과 저항값이 R인 저항이 연결된 변압기에서 1차 코일에 흐르는 전류의 세기를 구하는 과정이다. 1차 코일과 2차 코일의 감은 수의 비는 1 : 3이다.

[단계 1] 패러데이 법칙에 따라 2차 코일에 유도되는 전압을 구하면  이다.

(가)

[단계 2] 옴의 법칙을 사용하여 2차 코일에 연결된 저항에 흐르는 전류의 세기를 구한다.

[단계 3] 에너지 보존 법칙에 따라 전원에서 공급된 전력은 저항에서 소비된 전력과 같으므로 1차 코일에 흐르는 전류는         이다.

(나)

(가)와 (나)에 들어갈 내용으로 옳은 것은? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.) (2점)

(가)    (나)              (가)    (나)

① [eqn: 3V]     [eqn: {V} over {R}]	② [eqn: V]     [eqn: {3V} over {R}]

③ [eqn: 3V]    [eqn: {3V} over {R}]	④ [eqn: V]     [eqn: {9V} over {R}]

⑤ [eqn: 3V]    [eqn: {9V} over {R}]

정답 ⑤

16	21	2015학년도 11월 교육청 10번 고2

그림은 교류 전원과 저항이 연결된 변압기를 나타낸 것이다. 1차 코일, 2차 코일의 감은 수는 각각 2N, 3N이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 패러데이 법칙에 따라 변압기의 2차 코일에 전압이 유도된다. ㄴ. 저항에 걸리는 전압은 교류 전원 전압의 [eqn: {3} over {2}]배이다. ㄷ. 코일에 흐르는 전류의 세기는 1차 코일이 2차 코일보다 크다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답 ⑤