1급 전파공학전원설비빈출 낮음

6V, 500mAH인 니켈카드뮴을 충전시키려 한다. 충전 전류를 100mA로 흘리면 충전시간은?

7시간

5시간

10시간

3.5시간

상세 해설

정답 해설

니켈카드뮴(NiCd) 배터리의 충전시간은 $H = \frac{C \times K}{I _{c}}$ 로 계산합니다. 여기서 $C$ 는 배터리 용량[mAh], $I_{c}$ 는 충전전류[mA], $K$ 는 충전효율 보상계수(일반적으로 1.4)입니다. $K = 1.4$ 인 이유는 충전 중 열 손실과 화학반응 비효율로 인해 실제 저장되는 에너지가 투입 에너지의 약 71%(= 1/1.4)에 불과하기 때문입니다. 따라서 $H = \frac{500 \times 1.4}{100} = \frac{700}{100} = 7$ 시간. 참고: 6V는 NiCd 셀 전압 1.2V x 5셀 구성을 의미하며, 충전시간 계산에는 직접 사용되지 않습니다.

학습 팁

NiCd 충전시간 공식: $H = \frac{C \times 1.4}{I _{c}}$ . 핵심은 보상계수 1.4! 이것을 빼먹으면 5시간이 되어 오답에 걸립니다. 배터리 전압(6V)은 충전시간 계산과 무관한 함정 정보입니다.

오답별 해설

2. 5시간

5시간은 $\frac{500}{100} = 5$ 로 보상계수 1.4를 적용하지 않은 결과입니다. 실제 충전에서는 에너지 손실이 있으므로 1.4를 곱해야 합니다.

3. 10시간

10시간은 $\frac{500 \times 2}{100} = 10$ 으로 보상계수를 2로 잘못 적용한 결과일 수 있습니다.

4. 3.5시간

3.5시간은 $\frac{500 \times 1.4}{200} = 3.5$ 로 충전전류를 200mA로 잘못 대입했거나, 7시간의 절반으로 계산한 결과입니다.