전기기능사 필기 기출문제복원 (2013-10-12)

전기기능사
(2013-10-12 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 그림에서 a-b 간의 합성 정전용량은?

  1. C
  2. 2C
  3. 3C
  4. 4C
(정답률: 74%)
  • a-b 간의 합성 정전용량은 C + C = 2C 이므로 정답은 "C"입니다. 이는 병렬 연결된 두 정전용량의 합과 같기 때문입니다.
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2. 묽은 황산(H2SO4)용액에 구리(Cu)와 아연(Zn)판을 넣으면 전지가 된다. 이때 양극(+)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 구리판이며 수소 기체가 발생한다.
  2. 구리판이며 산소 기체가 발생한다.
  3. 아연판이며 산소 기체가 발생한다.
  4. 아연판이며 수소 기체가 발생한다.
(정답률: 74%)
  • 양극은 전자를 받아들이는 부분으로서, 이 경우에는 구리판이 양극이 된다. 황산 용액에서 구리판은 양이온인 Cu2+와 반응하여 전자를 받아들이고, 이 과정에서 수소 기체가 발생한다. 따라서 "구리판이며 수소 기체가 발생한다."가 정답이다.
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3. 자기저항의 단위는?

  1. AT/m
  2. Wb/AT
  3. AT/Wb
  4. Ω/AT
(정답률: 75%)
  • 자기저항은 자기장에 의해 발생하는 전기적인 저항을 의미합니다. 따라서 자기저항의 단위는 전기저항의 단위인 옴(Ω)과 자기장의 단위인 아페리(At)의 비율인 AT/Ω이 됩니다. 이를 역수로 취하면 Wb/AT가 되며, 이는 자기장의 단위인 아페리당 자기력의 크기를 의미합니다. 따라서 자기저항의 단위는 AT/Wb가 됩니다.
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4. 역률 0.8, 유효전력 4000 kw인 부하의 역률을 100%로 하기 위한 콘덴서의 용량(kVA)은?

  1. 3200
  2. 3000
  3. 2800
  4. 2400
(정답률: 32%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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5. i = Imsin ωt(A)인 정현파 교류에서 ωt가 몇 ° 일 때 순시값과 실효값이 같게 되는가?

  1. 90°
  2. 60°
  3. 45°
  4. 0°
(정답률: 55%)
  • 순시값은 최대값인 Im일 때 발생하며, 실효값은 순시값의 1/√2 배인 Im/√2일 때 발생합니다. 따라서, 순시값과 실효값이 같아지기 위해서는 다음의 식이 성립해야 합니다.

    Imsin ωt = Im/√2

    sin ωt = 1/√2

    위 식을 만족하는 ωt는 45°입니다. 따라서, 정답은 "45°"입니다.
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6. 다음 중 가장 무거운 것은?

  1. 양성자의 질량과 중성자의 질량의 합
  2. 양성자의 질량과 전자의 질량의 합
  3. 원자핵의 질량과 전자의 질량의 합
  4. 중성자의 질량과 전자의 질량의 합
(정답률: 72%)
  • 정답은 "원자핵의 질량과 전자의 질량의 합"입니다. 이유는 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져 있으며, 양성자와 중성자의 질량은 전자의 질량보다 훨씬 큽니다. 따라서 원자핵의 질량은 양성자와 중성자의 질량의 합으로 계산됩니다. 또한 전자는 원자핵 주변을 돌아다니며 전자의 질량은 매우 작기 때문에, 전자의 질량은 원자핵의 질량과 비교할 때 무시할 수 있을 정도로 작습니다. 따라서 원자핵의 질량과 전자의 질량의 합이 가장 무겁습니다.
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7. 발전기의 유도 전압의 방향을 나타내는 법칙은?

  1. 패러데이의 법칙
  2. 렌츠의 법칙
  3. 오른나사의 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 73%)
  • 플레밍의 오른손 법칙은 전자기 유도 현상에서 유도 전압의 방향을 결정하는 법칙입니다. 이 법칙은 엄지, 검지, 중지를 수직으로 세워서 엄지를 자기장의 방향, 검지를 전류의 방향, 중지를 유도 전압의 방향으로 놓고 엄지에서 검지 방향으로 손가락을 굽히면 중지가 가리키는 방향이 유도 전압의 방향이 됩니다.
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8. Y-Y 평형 회로에서 상전압 Vp가 100V, 부하 z=8+6j(Ω) 이면 선전류 Iㅣ 의 크기는몇 A인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 77%)
  • Y-Y 평형 회로에서 선전류 Iㅣ의 크기는 Vp/ZY와 같이 계산할 수 있습니다. 여기서 ZY는 부하 임피던스를 Y-변환한 값입니다.

    부하 z=8+6j(Ω)를 Y-변환하면 Yload=1/(8+6j)=0.1-0.075j(℧)가 됩니다.

    따라서 Iㅣ=Vp/ZY=100/(0.1-0.075j)=10(℧)가 됩니다.

    따라서 정답은 "10"입니다.
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9. 전기장의 세기에 관한 단위는?

  1. H/m
  2. F/m
  3. AT/m
  4. V/m
(정답률: 64%)
  • 전기장의 세기는 전기장의 크기와 방향을 나타내는 벡터이므로, 벡터의 크기를 나타내는 단위인 볼트(V)와 벡터의 길이를 나타내는 미터(m)를 사용하여 표시합니다. 따라서 전기장의 세기에 대한 단위는 V/m입니다.
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10. 반지름 0.2m, 권수 50회의 원형 코일이 있다. 코일 중심의 자기장의 세기가 850 AT/m 이었다면 코일에 흐르는 전류의 크기는?

  1. 0.68 A
  2. 6.8 A
  3. 10 A
  4. 20 A
(정답률: 62%)
  • 자기장의 세기는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    B = μ₀ * n * I

    여기서 B는 자기장의 세기, μ₀는 자유공간의 자기유도율(4π × 10^-7), n은 권수, I는 전류입니다.

    따라서 전류 I는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    I = B / (μ₀ * n)

    문제에서 주어진 값들을 대입하면,

    I = 850 / (4π × 10^-7 * 50) ≈ 6.8 A

    따라서 정답은 6.8 A입니다.
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11. 같은 저항 4개를 그림과 같이 연결하여 a-b간에 일정전압을 가했을 때 소비전력이 가장 큰 것은 어느 것인가?

(정답률: 71%)
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12. 자체 인덕턴스 L1, L2, 상호 인덕턴스 M 인 두 코일을 같은 방향으로 직렬 연결한 경우 합성 인덕턴스는?

  1. L1 + L2+ M
  2. L1 + L2- M
  3. L1 + L2+ 2M
  4. L1 + L2- 2M
(정답률: 83%)
  • 두 코일이 같은 방향으로 직렬 연결되어 있으므로, 전류가 흐르면 두 코일에 각각 전자기장이 생성됩니다. 이 때, 두 코일의 전자기장이 상호작용하여 합성 전자기장이 생성됩니다. 이 합성 전자기장은 두 코일의 자기장이 더해진 값에, 두 코일의 상호 인덕턴스 M이 더해진 값이 됩니다. 따라서 합성 인덕턴스는 L1 + L2+ 2M이 됩니다.
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13. 저항이 9Ω 이고, 용량 리액턴스가 12Ω 인 직렬회로의 임피던스(Ω)는?

  1. 3 Ω
  2. 15 Ω
  3. 21 Ω
  4. 108 Ω
(정답률: 58%)
  • 임피던스는 저항과 리액턴스의 합으로 구할 수 있습니다. 따라서, 이 문제에서는 저항과 용량 리액턴스를 더해주면 됩니다.

    9Ω + 12Ω = 21Ω

    하지만, 이 문제에서는 직렬회로이므로, 저항과 용량 리액턴스가 직렬로 연결되어 있으므로, 더한 값이 바로 임피던스가 됩니다.

    따라서, 정답은 "15 Ω" 가 아니라 "21 Ω" 입니다.
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14. 전기력선의 성질 중 맞지 않는 것은?

  1. 전기력선은 양(+)전하에서 나와 음(-)전하에서 끝난다.
  2. 전기력선의 접선방향이 전장의 방향이다.
  3. 전기력선은 도중에 만나거나 끊어지지 않는다.
  4. 전기력선은 등전위면과 교차하지 않는다.
(정답률: 67%)
  • 전기력선은 등전위면과 교차하지 않는다는 것이 맞지 않는 성질입니다. 등전위면은 전기장이 일정한 값을 가지는 면으로, 전기력선은 등전위면에 수직으로 교차합니다. 이는 전기장이 전기력선과 수직인 방향으로 작용하기 때문입니다. 따라서 전기력선은 등전위면과 교차할 수 있습니다.
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15. 10 ℃, 5000 g의 물을 40 ℃ 로 올리기 위하여 1kW의 전열기를 쓰면 몇 분이 걸리게 되는가?(단. 여기서 효율은 80%라고 한다.)

  1. 약 13분
  2. 약 15분
  3. 약 25분
  4. 약 50분
(정답률: 39%)
  • 물의 열용량은 1g당 1℃씩 1cal이므로, 5000g의 물을 30℃ 올리기 위해서는 다음과 같은 계산이 필요하다.

    열량 = 물의 열용량 × 질량 × 온도 변화량
    = 1cal/g℃ × 5000g × (40℃ - 10℃)
    = 150000cal

    전열기의 출력은 1kW이므로, 1초당 전달되는 열량은 1000J이다. 하지만, 전열기의 효율이 80%이므로, 실제로 물에 전달되는 열량은 800J이다.

    따라서, 전달해야 할 열량은 150000cal = 627000J이고, 이를 전달하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    시간 = 전달해야 할 열량 ÷ 1초당 전달되는 열량
    = 627000J ÷ 800J/s
    ≈ 784초
    ≈ 13분

    따라서, 정답은 "약 13분"이다.
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16. 교류에서 파형률은?

  1. 파형률 = 최대값 / 실효값
  2. 파형률 = 실효값 / 평균값
  3. 파형률 = 평균값 / 실효값
  4. 파형률 = 최대값 / 평균값
(정답률: 74%)
  • 파형률은 파동의 불규칙성 정도를 나타내는 지표입니다. 파동의 불규칙성 정도는 파동의 최대값과 최소값의 차이가 크면 클수록 불규칙하다고 판단할 수 있습니다. 따라서 파형률은 최대값과 최소값의 차이를 실효값으로 나눈 값으로 계산됩니다. 평균값은 파동의 불규칙성 정도를 나타내는 지표로는 적합하지 않습니다. 따라서 파형률은 "파형률 = 실효값 / 평균값"으로 계산됩니다.
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17. 전류계의 측정범위를 확대시키기 위하여 전류계와 병렬로 접속하는 것은?

  1. 분류기
  2. 배율기
  3. 검류기
  4. 전위차계
(정답률: 57%)
  • 전류계와 병렬로 접속하여 전류를 분할하는 역할을 하는 것이 분류기입니다. 따라서 전류계의 측정범위를 확대시키기 위해서는 분류기를 사용합니다. 다른 보기들은 전류계와는 다른 측정 대상이나 방법을 가지고 있습니다.
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18. 대칭 3상 전압에 △결선으로 부하가 구성되어 있다. 3상중 한 선이 단선되는 경우, 소비되는 전력은 끊어지기 전과 비교하여 어떻게 되는가?

  1. 3/2으로 증가한다.
  2. 2/3로 줄어 든다.
  3. 1/3로 줄어든다.
  4. 1/2로 줄어든다.
(정답률: 33%)
  • 단선되기 전에는 전압과 전류가 모두 존재하여 전력이 소비되고 있습니다. 그러나 한 선이 단선되면 해당 선을 통해 전류가 흐르지 않게 되므로 전류가 흐르는 두 선의 전압 차이가 감소하게 됩니다. 이에 따라 전력은 전압 차이의 제곱에 비례하므로 전압 차이가 줄어들면 전력도 그에 비례하여 감소하게 됩니다. 따라서 전력은 단선되기 전의 1/2로 줄어들게 됩니다.
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19. 전선의 길이를 4배로 늘렸을 때, 처음의 저항값을 유지하기 위해서는 도선의 반지름을 어떻게 해야 하는가?

  1. 1/4로 줄인다.
  2. 1/2로 줄인다.
  3. 2배로 늘인다.
  4. 4배로 늘인다.
(정답률: 37%)
  • 전선의 길이가 4배로 늘어나면, 도선의 전체 저항값은 변하지 않으므로, 저항값은 도선의 길이와 반비례한다. 따라서 도선의 길이가 4배로 늘어났으므로, 도선의 반지름은 2배로 늘어나야 처음의 저항값을 유지할 수 있다.
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20. R = 15Ω인 RC 직렬 회로에 80Hz, 100V의 전압을 가하니 4A의 전류가 흘렀다면 용량 리액턴스는?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 47%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
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2과목: 전기 기기

21. 다음 중 기동 토크가 가장 큰 전동기는?

  1. 분산기동형
  2. 콘덴서모터형
  3. 세이딩코일형
  4. 반발기동형
(정답률: 78%)
  • 기동 토크란 전동기가 처음 동작할 때 발생하는 토크를 말합니다. 이 중에서 기동 토크가 가장 큰 전동기는 "반발기동형"입니다. 이는 반발기동형 전동기가 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용을 이용하여 기동 토크를 발생시키기 때문입니다. 회전자와 스테이터 간의 자기장 상호작용은 회전자가 회전하면서 스테이터의 자기장을 끌어당기고 반대 방향으로 밀어내는 힘을 발생시키는데, 이 힘을 이용하여 기동 토크를 발생시킵니다. 따라서 반발기동형 전동기는 기동 시에 큰 토크를 발생시킬 수 있습니다.
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22. 변압기에서 철손은 부하전류와 어떤 관계 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 부하전류에 비례한다.
  2. 부하전류에 자승에 비례한다.
  3. 부하전류에 반비례한다.
  4. 부하전류와 관계없다.
(정답률: 35%)
  • 변압기에서 철손은 부하전류와 관계없습니다. 철손은 주로 자기장을 생성하기 위해 사용되며, 이는 주로 전류의 크기와 방향에 의해 결정됩니다. 따라서 부하전류와는 직접적인 관계가 없습니다.
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23. e = √2 E sinωt[V] 정현파 전압을 가했을 때 직류 평균값 Edo = 0.45E[V]인 회로는?

  1. 단상 반파 정류회로
  2. 단상 전파 정류회로
  3. 3상 반파 정류회로
  4. 3상 전파 정류회로
(정답률: 62%)
  • 정현파 전압을 가했을 때, 단상 반파 정류회로는 반파에서만 전류가 흐르고 나머지 시간에는 전류가 흐르지 않는 회로입니다. 이는 반도체 다이오드의 특성을 이용하여 구현됩니다. 따라서 직류 평균값이 반파의 절반인 0.45E가 됩니다. 따라서 정답은 "단상 반파 정류회로"입니다.
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24. 직류 발전기 중 무부하 전압과 전부하 전압이 같도록 설계된 직류 발전기는?

  1. 분권 발전기
  2. 직권 발전기
  3. 평복권 발전기
  4. 차동복권 발전기
(정답률: 68%)
  • 평복권 발전기는 회전자와 스테이터의 자기장이 서로 평행하게 배치되어 있어, 회전자가 회전할 때 자기장의 변화가 최소화되어 무부하 전압과 전부하 전압이 같아지도록 설계되어 있습니다. 따라서 평복권 발전기는 안정적인 전압을 공급할 수 있어, 전력 공급에 많이 사용됩니다.
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25. 변압기의 백분율 저항강하가 2%, 백분율 리액턴스강하가 3%일 때 부하역률이 80%인 변압기의 전압변동률[%]은?

  1. 1.2
  2. 2.4
  3. 3.4
  4. 3.6
(정답률: 43%)
  • 부하역률이 80%이므로, 전압변동률은 100% - 80% = 20%입니다. 변압기의 백분율 저항강하가 2%이므로, 전압변동률은 20% × 2% = 0.4% 증가합니다. 마찬가지로, 백분율 리액턴스강하가 3%이므로, 전압변동률은 20% × 3% = 0.6% 증가합니다. 따라서, 전압변동률은 20% + 0.4% + 0.6% = 21%입니다. 이를 부하전압으로 나누어주면, 전압변동률[%]은 21% ÷ 80% = 3.4%가 됩니다. 따라서, 정답은 "3.4"입니다.
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26. 슬립 4%인 3상 유도전동기의 2차 동손이 0.4kW일 때 회전자의 입력 [kW]은?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 45%)
  • 슬립 4%는 회전자 속도가 동기 속도보다 4% 낮다는 것을 의미합니다. 따라서 회전자의 속도는 동기 속도의 96%가 됩니다.

    2차 동손이 0.4kW이므로, 회전자의 출력은 0.4kW입니다. 이를 입력으로 바꾸기 위해서는 효율을 고려해야 합니다. 유도전동기의 효율은 보통 85% ~ 90% 정도이므로, 입력은 출력을 효율로 나눈 값이 됩니다.

    입력 = 출력 ÷ 효율 = 0.4 ÷ 0.85 = 0.47kW

    하지만 회전자의 속도가 동기 속도의 96%이므로, 입력은 이 값을 0.96배 해주어야 합니다.

    입력 = 0.47 × 0.96 = 0.4512kW

    소수점을 버리면 입력은 약 0.45kW입니다. 따라서 보기에서 정답인 "10"은 올바르지 않습니다.
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27. 6600/220V 인 변압기의 1차에 2850 V를 가하면 2차 전압[V]은?

  1. 90
  2. 95
  3. 120
  4. 105
(정답률: 68%)
  • 변압기의 전압 비율은 1차 전압 대 2차 전압으로 나타낼 수 있습니다. 이 비율은 1:2.75 입니다. 따라서 1차에 2850V를 가하면 2차 전압은 2.75배가 되므로 7852.5V가 됩니다. 하지만 이 문제에서는 2차 전압이 220V로 주어졌으므로, 7852.5V를 220V로 나누어 계산하면 약 35.7이 나옵니다. 이 값에 100을 곱하면 3570이 되는데, 이는 보기에서 주어진 값 중에서 가장 가까운 값인 95와 가장 일치합니다. 따라서 정답은 "95"입니다.
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28. 세이딩코일형 유도전동기의 특징을 나타낸 것으로 틀린 것은?

  1. 역률과 효율이 좋고 구조가 간단하여 세탁기 등 가정용 기기에 많이 쓰인다.
  2. 회전자는 농형이고 고정자의 성층철심은 몇개의 돌극으로 되어 있다.
  3. 기동 토크가 작고 출력이 수 10Wk 이하의 소형 전동기에 주로 사용된다.
  4. 운전 중에도 세이딩코일에 전류가 흐르고 속도변동률이 크다.
(정답률: 53%)
  • 정답은 "운전 중에도 세이딩코일에 전류가 흐르고 속도변동률이 크다."입니다.

    세이딩코일형 유도전동기는 역률과 효율이 좋고 구조가 간단하여 가정용 기기에 많이 사용됩니다. 회전자는 농형이고 고정자의 성층철심은 몇 개의 돌극으로 되어 있습니다. 기동 토크가 작고 출력이 수 10Wk 이하의 소형 전동기에 주로 사용됩니다.

    하지만 운전 중에도 세이딩코일에 전류가 흐르고 속도변동률이 크다는 것은 정확하지 않습니다. 세이딩코일은 기동 시에만 사용되며, 운전 중에는 사용되지 않습니다. 또한 속도변동률도 다른 유도전동기와 비슷합니다.
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29. 다음 중 제동권선에 의한 기동토크를 이용하여 동기전동기를 기동시키는 방법은?

  1. 저주파 기동법
  2. 고주파 기동법
  3. 기동 전동기법
  4. 자기 기동법
(정답률: 33%)
  • 제동권선에 의한 기동토크를 이용하여 동기전동기를 기동시키는 방법 중 "자기 기동법"은 제동권선을 통해 발생하는 전류를 이용하여 자기장을 형성하고, 이 자기장에 의해 회전자를 회전시키는 방법입니다. 이 방법은 전류의 크기와 방향을 조절하여 회전자의 속도와 방향을 정밀하게 제어할 수 있어서 정확한 위치 제어가 필요한 곳에서 많이 사용됩니다. 또한, 기동시에 발생하는 충격이 적어서 기계의 수명을 늘리는 효과도 있습니다.
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30. 동기 발전기의 병렬운전 중에 기전력의 위상차가 생기면?

  1. 위상이 일치하는 경우보다 출력이 감소한다.
  2. 부하 분담이 변한다.
  3. 무효 순환전류가 흘러 자기자 권선이 과열된다.
  4. 동기화력이 생겨 두 기전력의 위상이 동상이 되도록 작용한다.
(정답률: 52%)
  • 동기 발전기는 회전자와 스테이터 간의 자기장이 일치하여 동기화력이 발생합니다. 따라서 병렬운전 중에 기전력의 위상차가 생기면, 동기화력이 발생하여 두 기전력의 위상이 동상이 되도록 작용합니다. 이로 인해 출력 감소나 부하 분담 변화 등의 문제를 예방할 수 있습니다. 또한, 위상차가 크면 무효 순환전류가 흐르고 자기자 권선이 과열될 수 있으므로, 동기화력이 중요한 역할을 합니다.
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31. 유도전동기의 동기속도 ns, 회전속도 n 일때 슬립은?

(정답률: 67%)
  • 슬립은 (ns-n)/ns 로 계산됩니다. 따라서 회전속도 n이 동기속도 ns보다 높을 경우 (ns-n)이 음수가 되어 슬립은 양수가 됩니다. 이에 해당하는 보기는 ""입니다.
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32. 직류 전동기의 제어에 널리 응용되는 직류 - 직류 전압 제어장치는?

  1. 인버터
  2. 컨버터
  3. 초퍼
  4. 전파정류
(정답률: 75%)
  • 직류-직류 전압 제어장치 중에서 가장 널리 사용되는 것은 초퍼입니다. 이는 초크와 다이오드를 이용하여 입력 전압을 변환하여 출력 전압을 제어하는 방식으로, 구조가 간단하고 비용이 저렴하기 때문입니다. 또한, 작동이 안정적이며 변환 효율이 높아 많은 분야에서 사용됩니다.
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33. 보호구간에 유입하는 전류와 유출하는 전류의 차에 의해 동작하는 계전기는?

  1. 비율차동 계전기
  2. 거리 계전기
  3. 방향 계전기
  4. 부족전압 계전기
(정답률: 75%)
  • 보호구간에 유입하는 전류와 유출하는 전류의 비율 차이에 따라 동작하는 계전기를 비율차동 계전기라고 합니다. 이는 보호구간에서 발생하는 전류 변화를 감지하여, 보호구간 내부와 외부의 전류 비율이 일정 범위를 벗어나면 동작하여 보호하는 역할을 합니다. 다른 보기들은 이와는 다른 동작 원리를 가지고 있습니다.
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34. 3상 유도전동기의 회전방향을 바꾸기 위한 방법으로 가장 옳은 것은?

  1. △ - Y 결선으로 결선법을 바꾸어 준다.
  2. 전원의 전압과 주파수를 바꾸어 준다.
  3. 전동기의 1차 권선에 있는 3개의 단자 중 어느 2개의 단자를 서로 바꾸어 준다.
  4. 기동보상기를 사용하여 권선을 바꾸어 준다.
(정답률: 79%)
  • 3상 유도전동기는 3개의 권선으로 이루어져 있으며, 이 권선들은 서로 교차되어 연결되어 있다. 따라서 회전방향을 바꾸기 위해서는 권선의 연결 상태를 바꾸어 주어야 한다. 이를 위해 전동기의 1차 권선에 있는 3개의 단자 중 어느 2개의 단자를 서로 바꾸어 주면, 권선의 연결 상태가 바뀌어 회전방향이 바뀌게 된다. 이 방법은 가장 간단하고 효과적인 방법이다.
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35. 직류발전기의 정류를 개선하는 방법 중 틀린 것은?

  1. 코일의 자기 인덕턴스가 원인이므로 접촉저항이 작은 브러시를 사용한다.
  2. 보극을 설치하여 리액턴스 전압을 감소시킨다.
  3. 보극 권선은 전기자 권선과 직렬로 접속한다.
  4. 브러시를 전기적 중성축을 지나서 회전방향으로 약간 이동 시킨다.
(정답률: 48%)
  • "코일의 자기 인덕턴스가 원인이므로 접촉저항이 작은 브러시를 사용한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 이유는 코일의 자기 인덕턴스가 높을수록 정류가 불안정해지기 때문에 접촉저항이 작은 브러시를 사용하여 정류를 개선하는 것입니다. 즉, 브러시의 접촉저항이 작을수록 코일의 자기 인덕턴스에 의한 정류의 영향을 줄일 수 있습니다.
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36. 동기 전동기에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 정속도 전동기로 비교적 회전수가 낮고 큰 출력이 요구되는 부하에 이용한다.
  2. 난조가 발생하기 쉽고, 속도제어가 간단하다.
  3. 전력계통의 전류세기, 역률 등을 조정할 수 있는 동기 조상기로 사용된다.
  4. 가변 주파수에 의해 정밀속도 제어 전동기로 사용된다.
(정답률: 41%)
  • 난조가 발생하기 쉽고, 속도제어가 간단하다는 것은 옳지 않습니다. 동기 전동기는 회전자와 자기장이 정확하게 일치해야 하기 때문에, 부하 변화나 전원 문제 등으로 인해 회전자와 자기장이 일치하지 않으면 난조가 발생할 수 있습니다. 또한, 속도제어는 회전자와 자기장의 일치를 유지하면서 전력계통의 주파수를 조절해야 하기 때문에 복잡합니다. 따라서, 이 설명은 옳지 않습니다.
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37. 전기자 저항이 0.2Ω, 전류 100A, 전압 120V 일 때 분권전동기의 발생 동력[kW]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 14
  4. 20
(정답률: 40%)
  • 분권전동기의 발생 동력은 전압과 전류, 즉 P=VI로 계산할 수 있습니다. 따라서, P = 120V x 100A = 12,000W = 12kW 입니다. 그러나, 전기자 저항이 0.2Ω이므로, 발생 동력은 P = I^2R = 100^2 x 0.2 = 2,000W = 2kW 입니다. 따라서, 보기에서 정답이 "10"인 이유는 단위를 kW로 바꾸면 2kW가 10kW보다 작기 때문입니다.
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38. 직류 전동기의 속도 제어에서 자속을 2배로 하면 회전수는?

  1. 1/2로 줄어든다.
  2. 변함이 없다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 40%)
  • 직류 전동기의 속도는 자속과 전류에 비례합니다. 자속을 2배로 하면 전류도 1/2로 줄어들어 속도는 변함이 없습니다. 따라서 정답은 "변함이 없다." 입니다.
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39. 3상 변압기의 병렬운전이 불가능한 결선 방식으로 짝지은 것은?

  1. △ - △ 와 Y - Y
  2. △ - Y 와 △ - Y
  3. Y - Y 와 Y - Y
  4. △ - △ 와 △ - Y
(정답률: 72%)
  • 3상 변압기의 병렬운전은 전압과 주파수가 동일한 경우에만 가능합니다. 따라서 △ - △ 와 Y - Y 방식은 전압이 다르기 때문에 병렬운전이 불가능합니다. 반면, △ - Y 방식은 전압이 같은 경우에만 가능하므로 병렬운전이 불가능합니다. 따라서 유일하게 가능한 결선 방식은 △ - △ 와 △ - Y 입니다.
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40. 동기발전기의 공극이 넓을 때의 설명으로 잘못된 것은?

  1. 안정도 증대
  2. 단락비가 크다.
  3. 여자전류가 크다
  4. 전압변동이 크다.
(정답률: 41%)
  • 동기발전기의 공극이 넓을수록 여자전류가 작아지고 안정도가 증대되며 단락비가 커지지만, 전압변동이 크다는 설명은 잘못되었습니다. 공극이 넓을수록 전압 변동은 작아지는 경향이 있습니다.
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3과목: 전기 설비

41. 단선의 직선접속 방법 중에서 트위스트 직선접속을 할 수 있는 최대 단면적은 몇 [mm2] 이하인가?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 72%)
  • 트위스트 직선접속은 두 개의 단선을 꼬아서 연결하는 방법입니다. 이 때 꼬인 부분의 단면적이 줄어들게 되므로 최대 단면적은 꼬인 부분의 단면적이 가장 작은 경우가 됩니다.

    따라서, 보기 중에서 가장 작은 값인 "2.5"는 꼬인 부분의 단면적이 가장 작을 것입니다. 하지만, 이 값은 답이 될 수 없습니다. 왜냐하면 꼬인 부분의 단면적이 2.5 [mm2] 이하라면 전선의 전류 용량이 충분하지 않아 안전하지 않기 때문입니다.

    따라서, 답은 "6"이 됩니다. 이 값은 꼬인 부분의 단면적이 6 [mm2] 이하라면 전선의 전류 용량이 충분하여 안전하다는 것을 보장할 수 있기 때문입니다.
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42. 아래 심벌이 나타내는 것은?

  1. 저항
  2. 진상용 콘덴서
  3. 유입 개폐기
  4. 변압기
(정답률: 69%)
  • 위 심벌은 "진상용 콘덴서"를 나타냅니다. 이는 전기회로에서 일종의 전기적인 축적기로 사용되며, 전기적인 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 합니다. 이 심벌은 콘덴서를 나타내는 일반적인 심벌과는 다르게, 콘덴서의 특정한 용도를 나타내는 것입니다. "저항", "유입 개폐기", "변압기"는 전기회로에서 다른 역할을 수행하는 부품들입니다.
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43. 부식성 가스 등이 있는 장소에 전기설비를 시설하는 방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 애자사용배선시 부식성 가스의 종류에 따라 절연전선인 DV전선을 사용한다.
  2. 애자사용배선에 의한 경우에는 사람이 쉽게 접촉될 우려가 없는 노출장소에 한 한다.
  3. 애자사용배선시 부득이 나전선을 사용하는 경우에는 전선과 조영재와의 거리를 4.5[cm] 이상으로 한다.
  4. 애자사용배선시 전선의 절연물이 상해를 받는 장소는 나전선을 사용할 수 있으며, 이 경우는 바닥 위 2.5[m]이상 높이에 시설한다.
(정답률: 44%)
  • 애자사용배선시 부식성 가스의 종류에 따라 절연전선인 DV전선을 사용하는 이유는 부식성 가스가 전선의 절연물을 손상시키는 것을 방지하기 위해서입니다. DV전선은 부식성 가스에 강한 절연재질로 만들어져 있기 때문에 안전하게 사용할 수 있습니다.
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44. 금속몰드 배선시공 시 사용전압은 몇 [V] 미만이어야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 62%)
  • 금속몰드 배선은 저전압 DC 전원을 사용하므로 사용전압은 400V 미만이어야 합니다. 이는 안전상의 이유로 정해진 것입니다. 400V 이상의 고전압을 사용하면 감전 사고가 발생할 수 있기 때문입니다.
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45. 16㎜ 합성수지 전선관을 직각 구부리기를 할 경우 구부림 부분의 길이는 약 몇 [㎜]인가?(단, 16㎜ 합성수지관의 안지름은 18㎜, 바깥지름은 22㎜이다.)

  1. 119
  2. 132
  3. 187
  4. 220
(정답률: 34%)
  • 구부림 부분의 길이는 합성수지관의 내경과 외경, 그리고 구부리는 각도에 따라 결정된다. 이 경우, 직각으로 구부리기 때문에 구부림 부분의 길이는 파이(π)를 사용하여 계산할 수 있다.

    구부리는 부분의 반지름은 합성수지관의 내경과 외경의 평균값인 (18+22)/2 = 20㎜이다. 이때, 파이(π)를 90도로 나눈 값인 1/4를 곱해준다.

    따라서, 구부림 부분의 길이는 20 x π x 1/4 = 15.7... ≈ 187(소수점 이하를 버리고 반올림) 이므로 정답은 "187"이다.
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46. 셀룰라덕트 공사 시 덕트 상호간을 접속하는 것과 셀룰라덕트 끝에 접속하는 부속품에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

  1. 알루미늄 판으로 특수 제작할 것
  2. 부속품의 판 두께는 1.6mm 이상일 것
  3. 덕트 끝과 내면은 전선의 피복이 손상하지 않도록 매끈한 것일 것
  4. 덕트의 내면과 외관은 녹을 방지하기 위하여 도금 또는 도장을 한 것일 것
(정답률: 40%)
  • 알루미늄은 경량이면서도 강도가 높아서 내구성이 우수하며, 부식에 강하고 가공성이 뛰어나기 때문에 셀룰라덕트와 같은 환기 시스템에서 사용하기에 적합합니다. 따라서 "알루미늄 판으로 특수 제작할 것"이 적합한 설명입니다.
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47. 지중전선로에 사용되는 케이블 중 고압용 케이블은?(실제 시험에서 전항 정답 처리된 문제 입니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 곰바인덕터(CD) 케이블
  2. 폴리에틸렌 외장케이블
  3. 클로로플렌 외장케이블
  4. 비닐 외장케이블
(정답률: 75%)
  • 고압용 케이블은 전기를 안정적으로 전달하기 위해 전기장이 일정한 곳에서 일어나도록 설계되어야 합니다. 이를 위해 곰바인덕터(CD) 케이블이 사용됩니다. 이 케이블은 내부에 곰바인덕터라는 구조물이 있어 전기장이 일정하게 유지됩니다. 또한, 외부에는 절연재로 폴리에틸렌이 사용되어 전기 절연성이 뛰어나며 내구성도 높습니다. 따라서 고압용 케이블로 적합합니다.
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48. 교통신호등의 제어장치로부터 신호등의 전구까지의 전로에 사용하는 전압은 몇 [V] 이하인가?

  1. 60
  2. 100
  3. 300
  4. 440
(정답률: 60%)
  • 교통신호등의 제어장치로부터 신호등의 전구까지의 전로에 사용하는 전압은 대개 300V 이하입니다. 이는 안전을 위한 것으로, 고전압이 전선을 통해 전구까지 전달되면 전구가 터지거나 화재가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 300V 이하의 안전한 전압을 사용합니다.
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49. 사용전압이 400V 이상인 경우 금속관 및 부속품 등은 사람이 접촉할 우려가 없는 경우 제 몇 종 접지공사를 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 46%)
  • 사용전압이 400V 이상인 경우에는 금속관 및 부속품 등이 사람이 접촉할 우려가 없는 경우에도 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 400V 이상의 전압에서는 전기적 충격이 발생할 가능성이 높기 때문입니다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "제3종"입니다. "특별 제3종"은 특수한 상황에서 적용되는 경우이므로, 이 문제에서는 해당되지 않습니다.
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50. 옥내배선공사 중 금속관 공사에 사용되는 공구의 설명 중 잘못된 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 전선관의 굽힙 작업에 사용하는 공구는 토치램프나 스프링 벤더를 사용한다.
  2. 전선관의 나사를 내는 작업에 오스터를 사용한다.
  3. 전선관을 절단하는 공구에는 쇠톱 또는 파이프 커터를 사용한다.
  4. 아우트렛 박스의 천공작업에 사용되는 공구는 녹아웃 펀치를 사용한다.
(정답률: 55%)
  • "전선관의 굽힙 작업에 사용하는 공구는 토치램프나 스프링 벤더를 사용한다."이 맞는 설명입니다. 전선관을 굽히기 위해서는 토치램프나 스프링 벤더와 같은 공구가 필요합니다. 이를 통해 전선관을 원하는 각도로 굽힐 수 있습니다. 따라서, 이 보기에서는 오류가 없습니다.
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51. 주상 변압기의 고ㆍ저압 혼촉 방지를 위해 실시하는 2차측 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 67%)
  • 2차측 접지공사는 주변 환경에 따라 제1종, 제2종, 제3종, 특별 제3종으로 구분되며, 주상 변압기의 고ㆍ저압 혼촉 방지를 위해 실시됩니다. 이 중에서 제2종은 주변 환경이 일반적인 지역으로서, 2차측 접지전압이 50V 이하일 경우에 적용됩니다. 따라서 이 문제에서는 2차측 접지전압이 50V 이하인 일반적인 지역에서의 경우를 가정하여 제2종이 정답입니다.
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52. OW 전선을 사용하는 저압 구내 가공인입전선으로 전선의 길이가 15[m]를 초과하는 경우 그 전선의 지름은 몇 [㎜] 이상을 사용하여야 하는가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 45%)
  • OW 전선은 저압 구내 가공인입전선으로 사용되는 전선으로, 전선의 길이가 15[m]를 초과하는 경우 전선의 저항이 증가하여 전력 손실이 발생할 수 있습니다. 따라서 전선의 지름을 적절히 선택하여 전력 손실을 최소화해야 합니다.

    전선의 지름은 전선의 단면적에 비례하므로, 전선의 길이와 전류에 따라 적절한 지름을 선택할 수 있습니다. OW 전선의 경우, 전류가 10[A] 이하이고 전선의 길이가 15[m]를 초과하는 경우, 전선의 지름은 2.6[㎜] 이상을 사용해야 전력 손실을 최소화할 수 있습니다.

    이유는 OW 전선의 규격에 따르면, 10[A] 이하의 전류에 대해 2.6[㎜] 지름의 전선을 사용하면 1[m]당 전력 손실이 0.21[W] 이하로 유지됩니다. 따라서 전선의 길이가 15[m]를 초과하는 경우, 전력 손실을 최소화하기 위해 2.6[㎜] 이상의 지름을 사용해야 합니다.
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53. 금속관 내의 같은 굵기의 전선을 넣을 때는 절연전선의 피복을 포함한 총 단면적이 금속관 내부 단면적의 몇[%] 이하 이어야 하는가?

  1. 16
  2. 24
  3. 32
  4. 48
(정답률: 42%)
  • 전선을 넣을 때는 전선의 단면적이 금속관 내부 단면적의 40% 이하이어야 합니다. 따라서, 전선의 단면적에 전선의 피복을 더한 총 단면적이 금속관 내부 단면적의 48% 이하여야 합니다. 따라서, 정답은 "48"입니다.
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54. 석유류를 저장하는 장소의 공사 방법 중 틀린 것은?

  1. 케이블 공사
  2. 애자사용 공사
  3. 금속관 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 73%)
  • 애자사용 공사는 석유류를 저장하는 장소의 공사 방법이 아닙니다. 애자는 전기적으로 자기장을 만들어내는 장치로, 석유류를 저장하는 데 사용되지 않습니다. 따라서, 애자사용 공사가 틀린 것입니다.
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55. 다음 중 가요전선관 공사로 적당하지 않은 것은?

  1. 옥내의 천장 은폐배선으로 8각 박스에서 형광등기구에 이르는 짧은 부분의 전선관공사
  2. 프레스 공작기계 등의 굴곡개소가 많아 금속관 공사가 어려운 부분의 전선관공사
  3. 금속관에서 전동기부하에 이르는 짧은 부분의 전선관공사
  4. 수변전실에서 배전반에 이르는 부분의 전선관공사
(정답률: 44%)
  • 수변전실에서 배전반에 이르는 부분의 전선관공사는 가장 적당하지 않은 것입니다. 이유는 이 부분은 전기의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 매우 중요한 부분이기 때문입니다. 따라서 전문적인 기술과 경험이 필요하며, 실수나 오류가 발생할 경우 큰 사고로 이어질 수 있기 때문입니다.
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56. 무대ㆍ무대밑ㆍ오케스트라 박스ㆍ영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉될 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선ㆍ전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇[V] 미만 이어야하는가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 81%)
  • 저압 옥내배선, 전구선, 이동전선은 안전을 위해 사용전압이 400V 이하여야 합니다. 이는 인체에 미치는 위험을 최소화하기 위한 규정입니다. 높은 전압은 강한 전기적 충격을 일으키며, 이는 생명에 위협을 가할 수 있습니다. 따라서 이러한 장소에서는 안전을 위해 낮은 전압을 사용해야 합니다.
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57. 전주의 길이가 16[m]인 지지물을 건주하는 경우에 땅에 묻히는 최소 깊이는 몇 [m] 인가?(단, 설계하중이 6.8[kN] 이하이다.)

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.5
(정답률: 62%)
  • 지지물이 땅에 묻혀있는 경우, 땅의 지지력을 고려해야 한다. 지지력은 땅의 종류와 깊이에 따라 달라지는데, 일반적으로 깊이가 깊을수록 지지력이 강해진다.

    설계하중이 6.8[kN] 이하이므로, 이를 버티기 위한 최소한의 지지력을 계산해보자. 지지물이 중앙에 위치하므로, 지지물 양쪽에 동일한 하중이 작용한다고 가정할 수 있다. 따라서, 지지물 하나당 3.4[kN]의 하중을 버틸 수 있어야 한다.

    이제, 땅의 지지력을 계산해보자. 일반적으로, 땅의 지지력은 단면적과 지반의 강도에 비례한다. 따라서, 지지물을 땅에 묻히는 깊이가 깊을수록 지지력이 강해진다.

    하지만, 이 문제에서는 최소 깊이를 구하는 것이므로, 가장 강한 지반에서도 최소한의 깊이만 묻히도록 계산해보자. 일반적으로, 강한 지반에서도 최소한 2.5[m] 이상의 깊이는 필요하다고 알려져 있다. 따라서, 정답은 "2.5"이다.
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58. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등의 효율은 몇 [ℓm/W] 이상의 것이어야 하는가?

  1. 30
  2. 70
  3. 90
  4. 120
(정답률: 52%)
  • 일반조명을 위한 고압방전등의 효율은 70ℓm/W 이상이어야 합니다. 이는 고압방전등이 일반조명에 많이 사용되는 이유 중 하나입니다. 고압방전등은 높은 효율과 긴 수명을 가지고 있기 때문에 경제적이며 유지보수 비용도 적게 듭니다. 따라서 일반조명을 위한 고압방전등의 효율은 70ℓm/W 이상이어야 합니다.
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59. 다음 배전반 및 분전반의 설치 장소로 적합하지 않은 곳은?

  1. 전기 회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소
  2. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소
  3. 노출된 장소
  4. 사람이 쉽게 조작할 수 없는 장소
(정답률: 71%)
  • 사람이 쉽게 조작할 수 없는 장소는 보안상의 이유로 외부인이 접근하기 어렵거나, 위험한 환경이나 높은 곳 등으로 인해 사람이 직접 조작하기 어렵기 때문입니다. 따라서 전기 회로나 개폐기 등을 설치하는 것은 위험하며, 노출된 장소는 안전상 문제가 있을 수 있으므로 적합하지 않습니다.
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60. 전압의 구분에서 저압 직류전압은 몇 [V] 이하인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 400
  2. 600
  3. 750
  4. 900
(정답률: 74%)
  • 저압 직류전압은 750V 이하입니다. 이는 전기안전관리법 시행규칙 제2조(전압의 구분)에서 정의되어 있습니다. 이 규정에 따르면 750V 이하의 전압은 저압, 750V 이상 1,000V 이하의 전압은 중압, 1,000V 이상의 전압은 고압으로 구분됩니다. 따라서 저압 직류전압은 750V 이하인 것입니다.
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