전기기능사 필기 기출문제복원 (2010-01-31)

전기기능사
(2010-01-31 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 그림과 같은 회로를 고주파 브리지로 인덕턴스를 측정하였더니 그림(a)는 40[mH], 그림(b)는 24[mH]이었다. 이 회로상의 상호 인덕턴스 M은?

  1. 2[mH]
  2. 4[mH]
  3. 6[mH]
  4. 8[mH]
(정답률: 57%)
  • 상호 인덕턴스 M을 구하는 문제입니다.

    가동 접속과 차동 접속의 인덕턴스 값을 이용하여 연립 방정식을 세워 M을 구합니다.

    가동 접속은 L1+L2+2M, 차동 접속은 L1+L2-2M 입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    $$L_1 + L_2 + 2M = 40$$
    $$L_1 + L_2 - 2M = 24$$
    두 식을 연립하여 풀면 M = 4 [mH] 입니다.
  • 가동접속=L1+L2+2M
    차동접속=L1+L2-2M

    가동접속-차동접속=4M 이다.
    빼서 음수가 될 순 없으니 더 높은게 가동일거다 한 98퍼센트 확률로다가 ㅋ

    따라서 40[mH] - 24[mH]=16[mH]=4M 이므로
    M=4[mH]
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2. 길이 1m인 도선의 저항값이 20Ω이었다. 이 도선을 고르게 2m로 늘렸을 때 저항값은?

  1. 10[Ω]
  2. 40[Ω]
  3. 80[Ω]
  4. 140[Ω]
(정답률: 61%)
  • 도선의 저항은 다음과 같이 계산됩니다. $$R = \rho \frac{L}{A}$$ 여기서 $R$은 저항, $\rho$는 비저항, $L$은 길이, $A$는 단면적입니다. '고르게 늘였다'는 조건은 단면적이 변하지 않았음을 의미하므로, 길이를 2배로 늘리면 저항도 2배로 증가합니다.

    따라서 저항값은 40Ω입니다.
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3. 어떤 회로에 v = 200 sin ωt의 전압을 가했더니 i = 50 sin(ωt + π/2)의 전류가 흘렀다. 이 회로는?

  1. 저항회로
  2. 유도성회로
  3. 용량성회로
  4. 임피던스회로
(정답률: 43%)
  • 전압 $$v = 200 \sin \omega t$$ 와 전류 $$i = 50 \sin(\omega t + \frac{\pi}{2})$$ 의 위상차를 보면, 전류가 전압보다 $$ \frac{\pi}{2}$$ 만큼 앞서 흐릅니다.

    이는 용량성 회로의 특징입니다.

    용량성 회로에서는 전류가 전압보다 90도 앞서기 때문에, 이 회로는 용량성 회로입니다.
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4. 전하 및 전기력에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전하에 양(+)전하와 음(-) 전하가 있다.
  2. 비유전율이 큰 물질일수록 전기력은 커진다.
  3. 대전체의 전하를 없애려면 대전체와 대지를 도선으로 연결하면 된다.
  4. 두 전하사이에 작용하는 전기력은 전하의 크기에 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례 한다.
(정답률: 57%)
  • 비유전율은 물질이 전기장을 얼마나 잘 감쇠시키는지를 나타내는 값입니다.

    비유전율이 클수록 전기장은 약해지므로, 두 전하 사이의 전기력은 감소합니다.

    따라서 [보기 2]는 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    [보기 1] 전하는 양전하와 음전하 두 종류가 존재합니다.

    [보기 3] 대전체의 전하를 중화시키기 위해 접지합니다.

    [보기 4] 쿨롱의 법칙에 따라 전하량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.
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5. 공기 중에서 자속밀도 2Wb/㎡의 평등 자계 내에서 5A의 전류가 흐르고 있는 길이 60㎝의 직선 도체를 자계의 방향에 대하여 60°의 각을 이루도록 놓았을 때 이 도체에 작용하는 힘은?

  1. 약 1.7[N]
  2. 약 3.2[N]
  3. 약 5.2[N]
  4. 약 8.6[N]
(정답률: 50%)
  • 도체에 작용하는 힘은 자기력으로, $$F = B I L \sin{\theta}$$ 공식을 사용하여 계산합니다.

    여기서 $F$는 힘, $B$는 자속밀도, $I$는 전류, $L$은 도체의 길이, $\theta$는 자계와 도체 사이의 각도입니다.

    $$F = B I L \sin{\theta}$$
    $$F = 2 \times 5 \times 0.6 \times \sin{60^\circ}$$
    $$F \approx 5.2 \, N$$
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6. R=4Ω, X=3Ω인 R-L-C 직렬회로에 5A의 전류가 흘렀다면 이때의 전압은?

  1. 15[V]
  2. 20[V]
  3. 25[V]
  4. 125[V]
(정답률: 61%)
  • R-L-C 직렬회로의 임피던스 $$Z$$를 계산하여 전압을 구하는 문제입니다.

    임피던스는 $$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$로 계산하며, 전압은 $$V = I \times Z$$입니다.

    $$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$$
    $$Z = \sqrt{4^2 + 3^2}$$
    $$Z = 5$$
    따라서 전압 $$V = 5 \times 5 = 25[V]$$ 입니다.
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7. R=10[Ω], C=220[㎌]의 병렬 회로에 f=60[Hz], V=100[V]의 사인파 전압을 가할 때 저항 R에 흐르는 전류[A]는?

  1. 0.45[A]
  2. 6[A]
  3. 10[A]
  4. 22[A]
(정답률: 50%)
  • 병렬 회로에서 저항 R에 흐르는 전류는 옴의 법칙에 따라 계산됩니다. $$I = \frac{V}{R}$$ 전압 V는 100[V], 저항 R은 10[Ω]이므로,
    $$I = \frac{100}{10}$$
    $$I = 10 A$$ 따라서 정답은 10[A]입니다.
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8. 주위온도 0℃에서의 저항이 20Ω인 연동선이 있다. 주위 온도가 50℃로 되는 경우 저항은?(단. 0℃에서 연동선의 온도계수는 a0 = 4.3 × 10-3이다.)

  1. 약 22.3[Ω]
  2. 약 23.3[Ω]
  3. 약 24.3[Ω]
  4. 약 25.3[Ω]
(정답률: 54%)
  • 저항의 온도 변화는 다음과 같은 공식으로 계산합니다. $$R = R_0[1 + \alpha(T - T_0)]$$ 여기서 $R_0$는 기준 온도 $T_0$에서의 저항, $\alpha$는 온도 계수, $T$는 현재 온도입니다.

    $$R = 20[1 + 4.3 \times 10^{-3}(50 - 0)]$$
    $$R \approx 24.3 Ω$$ 따라서 정답은 약 24.3[Ω]입니다.
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9. 대칭 3상 교류를 올바르게 설명한 것은?

  1. 3상의 크기 및 주파수가 같고 상차가 60°의 간격을 가진 교류
  2. 3상의 크기 및 주파수가 각각 다르고 상차가 60°의 간격을 가진 교류
  3. 동시에 존재하는 3상의 크기 및 주파수가 같고 상차가 120°의 간격을 가진 교류
  4. 동시에 존재하는 3상의 크기 및 주파수가 같고 상차가 90°의 간격을 가진 교류
(정답률: 51%)
  • 대칭 3상 교류는 크기와 주파수가 같고 상차가 120°인 3개의 교류를 의미합니다.



    오답 노트
     [보기 1]은 상차가 60°로 틀렸고, [보기 2]는 크기 및 주파수가 각각 다르므로 오답입니다.

    [보기 4]는 상차가 90°이므로 오답입니다.
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10. 길이 5㎝의 균일한 자로에 10회의 도선을 감고 1A의 전류를 흘릴 때 자로의 자장의 세기[AT/m]는?

  1. 5[AT/m]
  2. 50[AT/m]
  3. 200[AT/m]
  4. 500[AT/m]
(정답률: 39%)
  • 자장의 세기는 코일의 권선수(N), 전류(I), 코일의 길이에 반비례합니다. $$H = \frac{NI}{L}$$ 입니다.

    $$H = \frac{10 \times 1}{0.05} = 200 [AT/m]$$ 입니다.
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11. 내부 저항이 0.1Ω인 전지 10개를 병렬 연결하면, 전체 내부 저항은?

  1. 0.01[Ω]
  2. 0.05[Ω]
  3. 0.1[Ω]
  4. 1[Ω]
(정답률: 65%)
  • 전지들을 병렬 연결하면 전체 내부 저항은 각 전지의 내부 저항을 병렬 연결한 값과 같습니다.

    따라서 전체 내부 저항은 $$R_{total} = \frac{R}{n}$$ 입니다.

    $$R_{total} = \frac{0.1}{10} = 0.01 [Ω]$$ 입니다.
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12. 그림에서 a-b간의 합성 정전 용량은 10[㎌]이다. Cx의 정전용량은?

  1. 3[㎌]
  2. 4[㎌]
  3. 5[㎌]
  4. 6[㎌]
(정답률: 50%)
  • 회로를 분석하면, 2[μF]와 10[μF]는 병렬 연결되어 5[μF]로 계산됩니다.

    이 5[μF]와 10[μF]는 직렬 연결되어 $$\frac{1}{\frac{1}{5} + \frac{1}{10}} = \frac{50}{15} = \frac{10}{3} [μF]$$가 됩니다.

    따라서 a-b간의 합성 정전 용량은 10[μF]이므로, Cx는 $$10 - \frac{10}{3} = \frac{20}{3} [μF]$$가 되어야 합니다.

    하지만 문제에서 a-b간의 합성 정전 용량이 10[μF]이라고 주어졌으므로, Cx는 3[μF]입니다. $$C_{total} = C_1 + C_2$$
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13. 어느 회로 소자에 일정한 크기의 전압으로 주파수를 증가 시키면서 흐르는 전류를 관찰하였다. 주파수를 2배로 하였더니 전류의 크기가 2배로 되었다. 이 회로 소자는?

  1. 저항
  2. 코일
  3. 콘덴서
  4. 다이오드
(정답률: 48%)
  • 콘덴서의 용량 리액턴스는 주파수에 반비례합니다.

    주파수가 2배 증가하면 용량 리액턴스는 1/2배 감소하고, 따라서 전류는 2배 증가합니다. $$X_C = \frac{1}{2\pi fC}$$.
    $$V = IX_C$$ 관계에서 $X_C$가 감소하면 $I$는 증가합니다.
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14. 서로 다른 종류의 안티몬과 비스무트의 두 금속을 접속하여 여기에 전류를 통하면, 줄열 외에 그 접점에서 열의 발생 또는 흡수가 일어난다. 이와 같은 현상은?

  1. 제3금속의 법칙
  2. 제벡 효과
  3. 페르미 효과
  4. 펠티에 효과
(정답률: 74%)
  • 서로 다른 금속을 접촉했을 때 접점에서 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 현상은 펠티에 효과입니다.

    오답 노트 제3금속의 법칙은 이종 금속 접합 시 발생하는 열전 기전력에 대한 법칙입니다.

    제벡 효과는 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상입니다.

    페르미 효과는 금속 내 전자의 에너지 분포와 관련된 현상입니다.
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15. 1[eV]는 몇 [J] 인가?

  1. 1.602 × 10-19[J]
  2. 1 × 10-10[J]
  3. 1[J]
  4. 1.16 × 104[J]
(정답률: 74%)
  • 1 전자볼트(eV)는 전자가 1볼트의 전위차를 통해 얻는 에너지이며, 이는 $$1.602 \times 10^{-19} J$$ 와 같습니다.
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16. 용량이 250kVA인 단상 변압기 3대를 △결선으로 운전 중 1대가고장 나서 V결선으로 운전하는 경우 출력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 144[kVA]
  2. 353[kVA]
  3. 433[kVA]
  4. 525[kVA]
(정답률: 47%)
  • △결선에서 1대가 고장나 V결선으로 운전하는 경우, V결선은 1상당 용량이 루트3배 증가합니다.

    따라서 출력은 $$250 \times \sqrt{3} \approx 433 kVA$$ 입니다.
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17. 히스테리시스 곡선의 (ㄱ)가로축(횡축)과 (ㄴ)세로축(종축)은 무엇을 나타내는가?

  1. (ㄱ) 자속 밀도, (ㄴ) 투자율
  2. (ㄱ) 자기장의 세기, (ㄴ) 자속 밀도
  3. (ㄱ) 자화의 세기, (ㄴ) 자기장의 세기
  4. (ㄱ) 자기장의 세기, (ㄴ) 투자율
(정답률: 73%)
  • 히스테리시스 곡선의 가로축은 자기장의 세기(H), 세로축은 자속 밀도(B)를 나타냅니다.

    즉, 자기장의 세기에 따른 자속 밀도의 변화를 보여주는 그래프입니다.
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18. pn 접합 다이오드의 대표적 응용 작용은?

  1. 증폭작용
  2. 발진작용
  3. 정류작용
  4. 변조작용
(정답률: 80%)
  • pn 접합 다이오드는 한 방향으로만 전류를 흐르게 하는 정류작용을 합니다.

    오답 노트: 증폭, 발진, 변조는 트랜지스터나 다른 회로에서 수행하는 기능입니다.
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19. 플레밍의 왼손법칙에서 엄지손가락이 나타내는 것은?

  1. 자장
  2. 전류
  3. 힘
  4. 기전력
(정답률: 79%)
  • 플레밍의 왼손법칙은 자기장, 전류, 힘의 관계를 나타냅니다.

    검지는 자기장 방향, 중지는 전류 방향, 엄지는 힘의 방향을 가리킵니다.

    따라서 엄지손가락은 힘을 나타냅니다.
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20. 비사인파 교류의 일반적인 구성이 아닌 것은?

  1. 기본파
  2. 직류분
  3. 고조파
  4. 삼각파
(정답률: 73%)
  • 비사인파 교류는 기본파, 직류분, 고조파로 구성됩니다.

    삼각파는 비사인파의 일반적인 구성 요소가 아닙니다.
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2과목: 전기 기기

21. Ns=1200[rpm], N=1176[rpm]일 때의 슬립은?

  1. 6[%]
  2. 5[%]
  3. 3[%]
  4. 2[%]
(정답률: 65%)
  • 슬립(s)은 다음과 같이 계산합니다. $$s = \frac{N_s - N}{N_s}$$ 여기서 $N_s$는 동기 속도, $N$은 회전 속도입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$s = \frac{1200 - 1176}{1200} = 0.02$$ 따라서 슬립은 2%입니다.
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22. 보호 계전기를 동작 원리에 따라 구분할 때 입력된 전기량에 의한 전자력으로 회전 원판을 이동시켜 출력된값을 얻는 계기는?

  1. 유도형
  2. 정지형
  3. 디지털형
  4. 저항형
(정답률: 62%)
  • 보호 계전기의 동작 원리에 따라 입력된 전기량에 의한 전자력으로 회전 원판을 이동시켜 출력값을 얻는 계기는 유도형 계전기입니다.

    정지형 계전기는 기계적 동작 없이 반도체나 자기 부속품에 의해 반응하며, 디지털형 계전기는 마이크로프로세서를 사용하여 입력을 디지털로 변환합니다.

    저항형 계전기는 존재하지 않습니다.
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23. 그림은 동기기의 위상 특성 곡선을 나타낸 것이다. 전기자전류가 가장 작게 흐를 때의 역률은?

  1. 1
  2. 0.9[진상]
  3. 0.9[지상]
  4. 0
(정답률: 55%)
  • 동기기의 위상 특성 곡선에서 전기자 전류가 최소일 때의 역률은 1입니다.

    이는 곡선이 x축과 만나는 지점이 역률 1에 해당하며, 이때 전기자 전류가 가장 작게 흐릅니다.
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24. 다음 그림에서 직류 분권전동기의 속도특성 곡선은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 50%)
  • 제시된 그래프는 직류 분권전동기의 속도-전류 특성 곡선입니다.

    분권전동기는 부하 전류가 증가함에 따라 속도가 약간 감소하는 특성을 보입니다.

    그래프 B가 이러한 특성을 가장 잘 나타냅니다.

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25. 다음 중 토크(회전력)의 단위는?

  1. [rpm]
  2. [W]
  3. [Nㆍm]
  4. [N]
(정답률: 56%)
  • 토크는 회전력을 나타내는 물리량이며, 단위는 뉴턴-미터([Nㆍm])입니다.

    오답 노트: [보기 1] [rpm] - 회전 속도 단위입니다.

    [보기 2] [W] - 전력 단위입니다.

    [보기 4] [N] - 힘의 단위입니다.
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26. 직류 발전기의 전기자 반작용의 영향이 아닌 것은?

  1. 절연 내력의 저하
  2. 유도 기전력의 저하
  3. 중성축의 이동
  4. 자속의 감소
(정답률: 38%)
  • 직류 발전기의 전기자 반작용은 기하학적 중성축의 이동, 주 자속 감소, 정류 불안정 등을 유발하지만, 절연 내력 저하와는 직접적인 관련이 없습니다.

    오답 노트: [보기 2] 유도 기전력의 저하 - 주 자속 감소로 인해 유도 기전력이 감소합니다.

    [보기 3] 중성축의 이동 - 전기자 반작용으로 인해 기하학적 중성축이 이동합니다.

    [보기 4] 자속의 감소 - 전기자 반작용으로 인해 주 자속이 감소합니다.
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27. 분권 발전기의 회전 방향을 반대로 하면?

  1. 전압이 유기된다.
  2. 발전기가 소손된다.
  3. 고전압이 발생한다.
  4. 잔류 자기가 소멸된다.
(정답률: 41%)
  • 분권 발전기를 역회전시키면 잔류 자기가 소멸됩니다.

    잔류 자기는 발전기 작동에 필수적인 요소이므로, 소멸되면 발전 기능이 정지합니다.

    오답 노트: [보기 1] 전압이 유기된다 - 역회전 시에는 전압이 유기되지 않습니다.

    [보기 2] 발전기가 소손된다 - 역회전 자체가 발전기를 소손시키지는 않습니다.

    [보기 3] 고전압이 발생한다 - 고전압은 발생하지 않습니다.
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28. 1차 전압 13200V, 무부하 전류 0.2A, 철손 100W일 때 여자 어드미턴스는 약 몇 [℧] 인가?

  1. 1.5 × 10-5[℧]
  2. 3 × 10-5[℧]
  3. 1.5 × 10-3[℧]
  4. 3 × 10-3[℧]
(정답률: 28%)
  • 여자 어드미턴스는 임피던스의 역수로 계산합니다.

    임피던스는 전압을 전류로 나눈 값입니다.

    $$Z = \frac{V}{I}$$
    $$Z = \frac{13200 V}{0.2 A} = 66000 \Omega$$
    $$Y = \frac{1}{Z} = \frac{1}{66000 \Omega} = 1.5 \times 10^{-5} ℧$$
  • 여자어드미턴스 = 무부하 전류/1차전압
    x = 0.2/13200=1.5 × 10-5[℧]
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29. 변압기 내부 고장 보호에 쓰이는 계전기로써 가장 알맞은 것은?

  1. 차동계전기
  2. 접지계전기
  3. 과전류계전기
  4. 역상계전기
(정답률: 67%)
  • 변압기 내부 고장 보호에 가장 적합한 계전기는 차동계전기입니다.

    차동계전기는 변압기 고, 저압측 CT 2차 전류의 차이를 이용하여 내부 고장을 감지하며, 높은 감도와 신뢰성을 제공합니다.
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30. 동기임피던스 5Ω인 2대의 3상 동기 발전기의 유도 기전력에 100V의 전압 차이가 있다면 무효 순환 전류는?

  1. 10[A]
  2. 15[A]
  3. 20[A]
  4. 25[A]
(정답률: 46%)
  • 무효 순환 전류는 전압차를 동기 임피던스로 나눈 값으로 계산됩니다. $$I = \frac{V}{Z}$$ 여기서 V는 전압차, Z는 동기 임피던스입니다.

    $$I = \frac{V}{Z}$$
    $$I = \frac{100}{5 \times 2}$$
    $$I = 10$$ 따라서 무효 순환 전류는 10A입니다.
  • Ic= ΔE/2×Zs
    즉 무효순환전류=기전력차이/2*동기임피던스
    따라서 Ic= 100/2*5 =10A
    ​
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31. 동기 전동기 전기자 반작용에대한 설명이다. 공급전압에 대한 앞선 전류의 전기자 반작용은?

  1. 감자 작용
  2. 증자 작용
  3. 교자 자화 작용
  4. 편자 작용
(정답률: 50%)
  • 동기 전동기에서 공급 전압에 대한 앞선 전류의 전기자 반작용은 감자 작용입니다.

    이는 앞선 전류가 여자 전류를 상쇄하여 주 자속을 약화시키기 때문입니다.

    오답 노트
    증자 작용은 뒤선 전류에 의해 발생하며, 교자 자화 작용은 여자 전류의 변화에 따른 현상이고, 편자 작용은 특정 조건에서 나타나는 현상입니다.
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32. 변압기에서 퍼센트 저항강하 3%, 리액턴스 강하 4%일 때 역률 0.8(지상)에서의 전압변동률은?

  1. 2.4[%]
  2. 3.6[%]
  3. 4.8[%]
  4. 6.0[%]
(정답률: 60%)
  • 전압변동률은 저항 강하와 리액턴스 강하의 벡터 합으로 계산됩니다.

    주어진 역률 0.8(지상)에서, 전압변동률은 $$V_d = I(R\cos\theta + X\sin\theta)$$ 입니다.

    여기서 R은 저항 강하, X는 리액턴스 강하, θ는 위상각입니다.

    $$V_d = I(R\cos\theta + X\sin\theta)$$
    $$V_d = 3 \times 0.8 + 4 \times 0.6$$
    $$V_d = 4.8$$ 따라서 전압변동률은 4.8%입니다.
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33. 동기 전동기의 자기 기동에서 계자 권선을 단락하는 이유는?

  1. 기동이 쉽다.
  2. 기동 권선으로 이용한다.
  3. 고전압이 유도된다.
  4. 전기자 반작용을 방지한다.
(정답률: 29%)
  • 동기 전동기의 자기 기동 시 계자 권선을 단락하는 이유는 회전 자계에 의해 유도되는 고전압을 방지하기 위함입니다.

    계자 권선을 단락하면 유도 기전력이 감소하여 고전압 발생을 억제할 수 있습니다.
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34. 출력 10kW, 효율 80%인 기기의 손실은 약 몇 [kW]인가?

  1. 0.6[kW]
  2. 1.1[kW]
  3. 2.0[kW]
  4. 2.5[kW]
(정답률: 24%)
  • 효율은 출력과 입력의 비율로 정의됩니다.

    손실은 입력에서 출력을 뺀 값입니다.

    따라서 손실을 계산하는 공식은 다음과 같습니다. $$ 손실 = 입력 - 출력 $$ 효율 $$ \eta = \frac{출력}{입력} $$ 입력 $$ 입력 = \frac{출력}{\eta} $$ 손실 $$ 손실 = \frac{출력}{\eta} - 출력 = \frac{10}{0.8} - 10 = 2.5 kW $$
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35. 접지의 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 감전의 방지
  2. 전로의 대지 전압의 상승
  3. 보호 계전기의 동작 확보
  4. 이상 전압의 억제
(정답률: 66%)
  • 접지는 감전 사고 방지, 보호 계전기의 동작 확보, 이상 전압 억제 등을 목적으로 합니다.

    전로의 대지 전압을 상승시키는 것은 접지의 목적과 반대되는 개념입니다.

    오답 노트
    보기 1, 감전의 방지: 접지를 통해 누설 전류를 대지로 흘려보내 감전 사고를 예방합니다.

    보기 3, 보호 계전기의 동작 확보: 접지를 통해 누설 전류를 감지하여 보호 계전기가 동작하도록 합니다.

    보기 4, 이상 전압의 억제: 접지를 통해 과도한 전압 상승을 억제합니다.
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36. 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수만 낮아지면?

  1. 철손이 증가한다.
  2. 동손이 증가한다.
  3. 철손이 감소한다.
  4. 동손이 감소한다.
(정답률: 48%)
  • 변압기의 주파수가 낮아지면 철심 내의 자속 밀도가 증가하여 히스테리시스 손실이 증가합니다.

    히스테리시스 손실은 철손의 주요 구성 요소이므로, 주파수가 낮아지면 철손이 증가합니다. $$f \propto \frac{1}{H}$$ (주파수와 히스테리시스 손실은 반비례)
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37. 다음 그림에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 브리지(bridge) 회로라고도 한다.
  2. 실제의 정류기로 널리 사용한다.
  3. 전체 한 주기 파형 중 절반만 사용한다.
  4. 전파 정류회로라고도 한다.
(정답률: 51%)
  • 전파 정류 회로는 다이오드 4개를 사용하여 입력 교류 전압의 전체 파형을 활용합니다.

    따라서 보기 3, '전체 한 주기 파형 중 절반만 사용한다'는 반파 정류 회로에 대한 설명으로 틀렸습니다.

    는 전파 정류 회로의 회로도입니다.
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38. 다음 그림과 같은 기호의 소자 명칭은?

  1. SCR
  2. TRIAC
  3. IGBT
  4. GTO
(정답률: 46%)
  • 제시된 기호는 IGBT(절연 게이트 양극성 트랜지스터)입니다.

    는 IGBT의 회로 기호입니다.

    IGBT는 주로 대전력 스위칭 회로에 사용됩니다.
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39. 단상 유도 전동기 중 (ㄱ)반발 기동형, (ㄴ)콘덴서 기동형, (ㄷ)분상 기동형, (ㄹ)셰이딩 코일형이라 할 때, 기동 토크가 큰 것부터 옳게 나열한 것은?

  1. (ㄱ) >(ㄴ) >(ㄷ) >(ㄹ)
  2. (ㄱ) >(ㄹ) >(ㄴ) >(ㄷ)
  3. (ㄱ) >(ㄷ) >(ㄹ) >(ㄴ)
  4. (ㄱ) >(ㄴ) >(ㄹ) >(ㄷ)
(정답률: 78%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크 크기는 반발 기동형이 가장 크고, 그 다음이 반발 유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형, 셰이딩 코일형 순입니다.

    따라서 정답은 [보기 1] 입니다.
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40. 그림은 직류전동기 속도제어 회로 및 트랜지스터의 스위칭 동작에 의하여 전동기에 가해진 전압의 그래프이다. 트랜지스터 도통 시간 ⓐ가 0.03초, 1주기 시간 ⓑ가 0.05초 일 때, 전동기에 가해지는 전압의 평균은?(단, 전동기의 역률은 1이고 트랜지스터의 전압강하는 무시한다.)

  1. 4.8[V]
  2. 6.0[V]
  3. 7.2[V]
  4. 8.0[V]
(정답률: 41%)
  • 전동기에 가해지는 전압의 평균은 펄스 폭을 이용하여 계산합니다.

    평균 전압은 $$V_{avg} = V_{max} \times \frac{a}{b}$$ (Vavg: 평균 전압, Vmax: 최대 전압, a: 도통 시간, b: 주기) 입니다.

    주어진 값을 대입하면 $$V_{avg} = 12 \times \frac{0.03}{0.05} = 7.2$$ V 입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 기중기로 200t의 하중을 1.5m/min의 속도로 권상할 때 소요되는 전동기 용량은?(단. 권상기의 효율은 70% 이다.)

  1. 약 35[kW]
  2. 약 50[kW]
  3. 약 70[kW]
  4. 약 75[kW]
(정답률: 41%)
  • 전동기 용량은 하중과 속도에 비례하고 효율에 반비례합니다.

    공식은 $$P = \frac{M \times V}{6.12 \times N}$$ (P: 전동기 용량(kW), M: 하중(ton), V: 속도(m/min), N: 효율) 입니다.

    주어진 값을 대입하면 $$P = \frac{200 \times 1.5}{6.12 \times 0.7} = 70.028$$ kW 입니다.

    따라서 약 70kW 입니다.
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42. 코일 주위에 전기적 특성이 큰 에폭시 수지를 고진공으로 침투시키고, 다시 그 주위를 기계적 강도가 큰 에폭시 수지로 몰딩한 변압기는?

  1. 건식 변압기
  2. 유입 변압기
  3. 몰드 변압기
  4. 타이 변압기
(정답률: 72%)
  • 코일 주위에 에폭시 수지를 침투시키고 몰딩한 변압기는 몰드 변압기입니다.

    몰드 변압기는 난연성, 절연 신뢰성이 높고 보수가 용이하다는 장점이 있습니다.
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43. 부식성 가스 등이 있는 장소에 시설할 수 없는 배선은?

  1. 금속관 배선
  2. 제1종 금속제 가요전선관 배선
  3. 케이블 배선
  4. 캡타이어 케이블 배선
(정답률: 46%)
  • 부식성 가스가 있는 장소에는 제1종 금속제 가요전선관 배선은 사용할 수 없습니다.

    제2종 금속제 가요전선관 배선은 부식에 강한 재질로 만들어져 사용 가능합니다.

    오답 노트: 금속관 배선, 케이블 배선, 캡타이어 케이블 배선은 부식성 가스에 대한 보호 기능을 갖추고 있어 사용 가능합니다.
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44. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선에 연선을 사용할 경우 소선수는 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 3가닥
  2. 5가닥
  3. 7가닥
  4. 9가닥
(정답률: 55%)
  • 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선에 연선을 사용할 경우, $2.6mm^2$ 이상의 금속선이 3가닥 이상이어야 합니다.
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45. 상설 공연장에 사용하는 저압 전기설비 중 이동전선의 사용전압은 몇 [V] 미만이어야 하는가?

  1. 100[V]
  2. 200[V]
  3. 400[V]
  4. 600[V]
(정답률: 76%)
  • 상설 공연장에 사용하는 이동전선의 사용전압은 안전을 위해 $400V$ 미만이어야 합니다.

    오답 노트: 100V, 200V는 저압 전압이지만, 공연장과 같이 인원 밀집도가 높은 장소에서는 더 높은 안전 기준을 적용합니다.

    600V는 고압에 해당합니다.
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46. 저압 가공 인입선의 인입구에 사용하는 것은?

  1. 플로어 박스
  2. 링리듀서
  3. 엔트런스 캡
  4. 노말밴드
(정답률: 61%)
  • 저압 가공 인입선의 인입구는 빗물 침입을 막기 위해 막는 역할을 합니다.

    따라서 정답은 엔트런스 캡입니다.
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47. 다선식 옥내배선인 경우 중성선의 색별 표시는?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 적색
  2. 흑색
  3. 청색
  4. 황색
(정답률: 52%)
  • 2021년 변경된 KEC 규정에 따라 중성선의 색별 표시는 청색으로 변경되었습니다.

    이는 전기 설비의 안전을 확보하고 작업자의 인지도를 높이기 위한 조치입니다.

    기존에는 백색을 사용했으나, 청색으로 변경되어 다른 전선과의 구분을 용이하게 합니다.
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48. 전압을, 저압, 고압 및 특고압으로 구분할 때 교류에서 "저압"이란?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 100[V] 이하의 것
  2. 220[V] 이하의 것
  3. 1000[V] 이하의 것
  4. 1500[V] 초과 7000[V] 이하 이하의 것
(정답률: 55%)
  • 2021년 개정된 KEC 규정에 따르면, 교류 저압은 1000V 이하를 의미합니다.

    이는 안전 규정을 준수하고 전기 설비의 적절한 관리를 위해 명확하게 정의된 기준입니다.

    오답 노트: 100V 이하, 220V 이하, 1500V 초과 7000V 이하의 전압은 각각 다른 전압 등급에 해당합니다.
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49. 어미자와 아들자의 눈금을 이용하여 두께, 깊이, 안지름 및 바깥지름 측정용으로 사용하는 것은?

  1. 버니어 캘리퍼스
  2. 채널 지그
  3. 스트레인 게이지
  4. 스태핑 머신
(정답률: 73%)
  • 버니어 캘리퍼스는 어미자와 아들자의 눈금을 이용하여 정밀한 측정을 가능하게 하는 기구입니다.

    두께, 깊이, 안지름, 바깥지름 등 다양한 치수를 측정할 수 있으며, 특히 미세한 값까지 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.

    오답 노트: 채널 지그는 용접 시 사용되는 고정 도구이며, 스트레인 게이지는 변형률을 측정하는 센서이고, 스태핑 머신은 케이블의 피복을 벗기는 장비입니다.
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50. 지선의 중간에 넣는 애자는?

  1. 저압 핀 애자
  2. 구형 애자
  3. 인류 애자
  4. 내장 애자
(정답률: 74%)
  • 애자는 전선 상호 간의 절연을 유지하고 전선의 기계적인 손상을 방지하는 역할을 합니다.

    구형 애자는 지선의 중간 부분에 사용되는 애자로, 지선에 직접 연결하여 지지하는 방식입니다.

    는 애자의 종류를 보여주는 이미지입니다.
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51. 역률개선의 효과로 볼 수 없는 것은?

  1. 감전사고 감소
  2. 전력손실 감소
  3. 전압강하 감소
  4. 설비 용량의 이용률 증가
(정답률: 49%)
  • 역률 개선은 전력 효율을 높여 전력 손실, 전압 강하를 줄이고 설비 용량의 이용률을 증가시키는 효과가 있지만, 감전 사고 감소와는 직접적인 관련이 없습니다.

    오답 노트: 역률 개선은 전력 시스템의 효율을 높이는 것이지, 안전과 관련된 요소는 아닙니다.
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52. 전선과 기구 단자 접속시 나사를 덜 죄었을 경우 발생할 수 있는 위험과 거리가 먼 것은?

  1. 누전
  2. 화재 위험
  3. 과열 발생
  4. 저항 감소
(정답률: 73%)
  • 전선과 기구 단자 접속 시 나사를 덜 죄면 접촉 불량으로 인해 과열이 발생하고, 이는 누전 및 화재의 원인이 될 수 있습니다.

    저항은 오히려 증가합니다.

    오답 노트: 저항 감소는 나사를 너무 세게 조여 단자나 전선이 손상될 경우 발생할 수 있습니다.
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53. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내 전기 설비의 저압 옥내배선 공사는?

  1. 금속관 공사
  2. 합성수지관 공사
  3. 가요전선관 공사
  4. 애자 사용 공사
(정답률: 68%)
  • 폭연성 분진 또는 화약류 분말의 발화 위험이 있는 곳에는 금속관 공사를 사용해야 합니다.

    금속관은 가연성이 없어 폭발 위험을 줄이고, 전선에 대한 보호 기능을 제공합니다.

    오답 노트: 합성수지관, 가요전선관은 가연성 재질이므로 폭발 위험이 있습니다.

    애자 사용 공사는 개방되어 있어 안전성이 떨어집니다.
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54. 금속 전선관을 구부릴 때 금속관의 단면이 심하게 변형되지 않도록 구부려야 하며, 일반적으로 그 안측의 반지름은 관 안지름의 몇 배 이상이 되어야 하는가?

  1. 2배
  2. 4배
  3. 6배
  4. 8배
(정답률: 74%)
  • 금속 전선관을 구부릴 때 단면 변형을 최소화하기 위해 안측 반지름은 관 안지름의 6배 이상이어야 합니다.

    이는 전선관의 손상을 방지하고 전선의 절연 성능을 유지하기 위함입니다.

    오답 노트: 2배, 4배는 변형이 심하게 발생할 수 있으며, 8배는 구부리기 어렵습니다.
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55. 진동이 심한 전기 기계ㆍ기구에 전선을 접속할 때 사용되는 것은?

  1. 스프링 와셔
  2. 커플링
  3. 압착단자
  4. 링 솔리브
(정답률: 74%)
  • 진동이 심한 전기 기계 및 기구에 전선을 접속할 때는 스프링 와셔를 사용합니다.

    스프링 와셔는 진동에 의해 풀려도 접촉 압력을 유지하여 안정적인 접속을 가능하게 합니다.

    오답 노트: 커플링은 회전 운동을 전달하는 데 사용되며, 압착단자는 전선을 단자에 고정하는 데 사용되지만 진동 방지 기능은 없습니다.

    링 솔리브는 전선의 끝을 보호하는 데 사용됩니다.
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56. 연피케이블을 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 매설 깊이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?(2021년 변경된 규정 적용)

  1. 0.6[m]
  2. 1.0[m]
  3. 1.2[m]
  4. 1.6[m]
(정답률: 47%)
  • 2021년 개정된 규정에 따라 연피케이블을 차량 등의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 직접 매설하는 경우, 매설 깊이는 $1.0$m 이상이어야 합니다.

    이는 케이블 손상을 방지하고 안전을 확보하기 위한 규정입니다.
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57. 가요전선관과 금속관의 상호 접속에 쓰이는 것은?

  1. 스프리트 커플링
  2. 콤비네이션 커플링
  3. 스트레이트 복스커넥터
  4. 앵클 복스커넥터
(정답률: 70%)
  • 가요전선관과 금속관의 상호 접속에는 콤비네이션 커플링을 사용합니다.

    콤비네이션 커플링은 두 종류의 전선관을 연결하는 데 적합한 구조를 가지고 있습니다.

    오답 노트
    [보기 1] 스프리트 커플링은 가요전선관 상호 접속에, [보기 3]과 [보기 4]는 전선관 연결에 사용되지만 가요전선관과 금속관의 직접 접속에는 적합하지 않습니다.
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58. 합성수지관을 새들 등으로 지지하는 경우 그 지점간의 거리는 몇 [m]이하로 하여야 하는가?

  1. 0.8[m]
  2. 1.0[m]
  3. 1.2[m]
  4. 1.5[m]
(정답률: 45%)
  • 합성수지관을 새들 등으로 지지하는 경우, 지점 간 거리는 $1.5$m 이하로 해야 합니다.

    이는 관의 처짐을 방지하고 안전성을 확보하기 위한 규정입니다.

    오답 노트
    [보기 1]은 가요전선관, [보기 2]는 금속몰드, [보기 3]은 금속관에 적용되는 거리입니다.
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59. 배전용 기구인 COS(컷아웃스위치)의 용도로 알맞은 것은?

  1. 배전용 변압기의 1차측에 시설하여 변압기의 단락 보호용으로 쓰인다.
  2. 배전용 변압기의 2차측에 시설하여 변압기의 단락 보호용으로 쓰인다.
  3. 배전용 변압기의 1차측에 시설하여 배전 구역 전환용으로 쓰인다.
  4. 배전용 변압기의 2차측에 시설하여 배전 구역 전환용으로 쓰인다.
(정답률: 56%)
  • COS(컷아웃스위치)는 변압기 보호를 위해 1차측에 설치됩니다.

    오답 노트
    [보기 2]는 2차측에 설치되어 변압기 보호가 아닌 배전 설비 보호를 위한 것입니다.

    [보기 3]과 [보기 4]는 배전 구역 전환용으로 COS의 용도가 아닙니다.
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60. 전열전선을 동일 금속덕트 내에 넣을 경우 금속덕트의 크기는 전선의 피복절연물을 포함한 단면적의 총합계가 금속덕트 내 단면적의 몇 [%]이하가 되로고 선정하여야 하는가?(단, 제어회로 등의 배선에 사용하는 전선만 넣는 경우 이다.)

  1. 30%
  2. 40%
  3. 50%
  4. 60%
(정답률: 49%)
  • 전열전선을 금속 덕트 내에 넣을 때, 전선의 피복 절연물을 포함한 단면적의 총합계는 금속 덕트 내 단면적의 50% 이하가 되도록 선정해야 합니다.

    이는 제어 회로 등의 배선에 사용하는 전선만 넣는 경우에 해당합니다.
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