전기기사 필기 기출문제복원 (2015-08-16)

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(2015-08-16 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 패러데이의 법칙에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?

  1. 정전유도에 의해 회로에 발생하는 기자력은 자속의 변화 방향으로 유도된다.
  2. 정전유도에 의해 회로에 발생되는 기자력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 증가율에 비례한다.
  3. 전자유도에 의해 회로에 발생되는 기전력은 자속의 변화를 방해하는 반대방향으로 기전력이 유도된다.
  4. 전자유도에 의해 회로에 발생하는 기전력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 변화율에 비례한다.
(정답률: 66%)
  • 패러데이의 법칙은 전자유도에 의해 회로에 발생하는 기전력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 변화율에 비례한다는 것입니다. 이는 자기장의 변화율이 클수록 회로에 유도되는 전기적인 힘이 강해진다는 것을 의미합니다. 따라서, 보기 중에서 정답은 "전자유도에 의해 회로에 발생하는 기전력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 변화율에 비례한다." 입니다.
  • 패러데이 법칙
    전자유도에 의해 발생하는 기전력의 크기는 자속 쇄교수의 시간 변화율에 비례한다
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2. 반지름 a, b(b>a)[m]의 동심 구도체 사이에 유전율 ε[F/m]의 유전체가 채워졌을 때의 정전 용량은 몇 [F]인가?

(정답률: 80%)
  • 동심 구도체 사이의 정전 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = (4πε/1) * ((1/a) - (1/b))

    여기서 ε는 유전율이고, a와 b는 각각 내부 반지름과 외부 반지름입니다.

    따라서 보기 중에서 정답은 ""입니다.

    이유는 이 보기가 위의 식과 일치하기 때문입니다. ""와 ""는 분모가 반대로 되어 있고, ""는 분자가 잘못되어 있습니다.
  • 반지름 a,b인 동심구의 정전용량 C = 4επab/b-a
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3. 맥스웰의 전자방정식 중 패러데이의 법칙에서 유도된 식은?(단, D : 전속밀도, Pv : 공간 전하밀도, B : 자속 밀도, E : 전계의 세기, J : 전류밀도, H : 자계의 세기)

(정답률: 76%)
  • 패러데이의 법칙은 회로를 둘러싼 경로를 따라 자기장의 선도를 측정하는 것으로 전기장이 변화할 때 자기장이 생성된다는 것을 보여준다. 이 법칙에서 유도된 식은 ∇ × E = -∂B/∂t이다. 이 식은 전기장의 회전과 자기장의 변화 사이의 관계를 나타내며, 전자기학에서 중요한 역할을 한다. 따라서 정답은 ""이다.
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4. 특성 임피던스가 각각 n1, n2 인 두 매질의 경계면에 전자파가 수직으로 입사할 때 전계가 무반사로 되기 위한 가장 알맞은 조건은?

  1. n2=0
  2. n1=0
  3. n1=n2
  4. n1ㆍn2=0
(정답률: 83%)
  • 전자파가 매질을 통과할 때, 매질의 특성 임피던스가 다르면 반사와 굴절이 일어납니다. 이 때, 전계가 무반사로 되기 위해서는 반사되는 전계와 들어오는 전계의 진폭이 같아야 합니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    (r1-r2) / (r1+r2) = 0

    여기서 r1은 매질 1에서의 반사계수, r2은 매질 2에서의 반사계수입니다. 이 식을 정리하면 다음과 같습니다.

    r1 = r2

    반사계수는 특성 임피던스에 의해 결정되므로, 위 식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    (Z1-Z2) / (Z1+Z2) = 0

    여기서 Z1은 매질 1의 특성 임피던스, Z2은 매질 2의 특성 임피던스입니다. 따라서, 전계가 무반사로 되기 위해서는 두 매질의 특성 임피던스가 같아야 합니다. 따라서 정답은 "n1=n2"입니다.
  • 반사계수 = η2-η1/η1+η2
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5. 전기력선의 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전기력선은 도체 표면과 직교한다.
  2. 전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향한다.
  3. 전기력선은 도체 내부에 존재할 수 있다.
  4. 전기력선은 등전위면과 평행하다.
(정답률: 74%)
  • 전기력선은 전기장의 방향을 나타내는 선으로, 전기장은 항상 수직 방향으로 작용하기 때문에 전기력선은 도체 표면과 직교하게 된다. 이는 전기장이 도체 내부에서도 작용할 수 있기 때문에 전기력선이 도체 내부에 존재할 수 있다는 것과는 다른 개념이다. 또한, 전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향하게 되는데, 이는 전기장이 일정한 방향으로 작용하기 때문이다. 따라서 등전위면과는 평행하지 않다.
  • 전기력선의 성질
    전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다
    전기력선은 도체 내부에 존재 할 수 없다
    전기력선은 등전위면과 수직이다
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6. 반지름 a[m] 의 원형 단면을 가진 도선에 전도전류 ic=Icsin2πft[A]가 흐를 때 변위전류 밀도의 최대값 jd는 몇 [A/m2]가 되는가?(단, 도전율은 σ[S/m]이고, 비유전율은 εr 이다.)

(정답률: 60%)
  • 변위전류 밀도 jd는 전류 밀도 jc와 비유전율 εr에 의해 결정된다. 전류 밀도 jc는 전도전류 ic와 도전율 σ에 의해 결정된다. 따라서 jd는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    jc = ic / A = Icsin2πft / (πa2)
    jd = jc * εr = Icsin2πft / (πa2) * εr

    따라서 정답은 "" 이다.
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7. 자속밀도가 0.3[Wb/m2]인 평등자계 내에 5[A]의 전류가 흐르고 있는 길이 2[m]의 직선도체를 자계의 방향에 대하여 60°의 각도로 놓았을 때 이 도체가 받는 힘은 약 몇 [N] 인가?

  1. 1.3
  2. 2.6
  3. 4.7
  4. 5.2
(정답률: 80%)
  • 자기장과 전류 사이에는 로렌츠 힘이 작용하며, 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $F = BILsintheta$

    여기서, $B$는 자속밀도, $I$는 전류, $L$은 길이, $theta$는 자계의 방향과 전류의 방향 사이의 각도이다. 이 문제에서는 $B=0.3$, $I=5$, $L=2$, $theta=60^circ$ 이므로,

    $F = 0.3 times 5 times 2 times sin 60^circ = 2.6[N]$

    따라서 정답은 "2.6"이다.
  • F = BIlsin = 0.3x5x2xsin60 = 2.6[N]
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8. 무한 평면도체로부터 거리 a[m] 인 곳에 점전하 Q[C]가 있을 때 도체 표면에 유도되는 최대전하밀도는 몇 [C/m2]인가?

(정답률: 38%)
  • 무한 평면도체로부터 거리 a[m] 인 곳에 점전하 Q[C]가 있을 때 도체 표면에 유도되는 최대전하밀도는 [C/m2]이다.

    이는 가우스 법칙에 의해 유도전하가 도체 표면에 분포하는 경우, 유도전하밀도는 도체 표면에 수직인 방향의 전기장 성분의 크기와 같아진다는 것을 이용하여 구할 수 있다.

    따라서, 무한 평면도체에서의 전기장 성분은 이고, 점전하 Q에서의 전기장 성분은 이다.

    두 전기장 성분의 크기는 거리 a와 점전하 Q에 의존하므로, 이를 이용하여 유도전하밀도를 구하면 이 된다.
  • 전기영상법에 의해 최대전하밀도 = Q/2πa^2
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9. 2[C]의 점전하가 전계 E = 2ax+ay-4az[V/m] 및 자계 B=-2ax+2ay-az[Wb/m2] 내에서 v=4ax-ay-2az[m/s]의 속도로 운동하고 있을 때 점전하에 작용하는 힘 F는 몇 [N]인가?

  1. -14ax+18ay+6az
  2. 14ax-18ay-6az
  3. -14ax+18ay+4az
  4. 14ax+18ay+4az
(정답률: 46%)
  • 점전하에 작용하는 힘은 F=q(E+v×B)이다. 여기서 q는 전하량, E는 전기장, v는 속도, B는 자기장이다.

    전하량 q는 주어지지 않았으므로 생략한다.

    전기장 E와 속도 v가 모두 벡터이므로 벡터의 곱인 외적을 사용하여 계산한다.

    v×B =
    | ax ay az |
    | 4 -1 -2 |
    |-2 2 -1 |
    = (4×(-1)-(-2)×(-2))ax + (-2×(-2)-4×(-1))ay + (4×2-(-1)×(-1))az
    = -6ax - 12ay + 18az

    따라서 F=q(E+v×B) = q(2ax+ay-4az+(-6ax-12ay+18az)) = q(-4ax-11ay+14az)

    정답은 "14ax+18ay+4az"이다.

    이유는 전하량 q는 주어지지 않았으므로 생략하고, F의 x, y, z 성분을 각각 계산하여 비교하면 된다.

    Fx = -4q, Fy = -11q, Fz = 14q

    따라서 F = -4q ax - 11q ay + 14q az

    이는 보기 중에서 "14ax+18ay+4az"와 일치한다.
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10. 비투자율 350인 환상철심 중의 평균 자계의 세기가 280[AT/m]일 때, 자화의 세기는 약 몇 [Wb/m2]인가?

  1. 0.12
  2. 0.15
  3. 0.18
  4. 0.21
(정답률: 70%)
  • 자화의 세기는 비투자율과 평균 자계의 세기에 비례한다. 따라서 자화의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자화의 세기 = 비투자율 × 평균 자계의 세기

    = 350 × 280 [AT/m]

    = 98,000 [AT/m]

    하지만 문제에서 답을 구하는 단위는 [Wb/m2]이다. 따라서 위의 결과를 [Wb/m2]로 변환해주어야 한다.

    1 [AT/m] = 4π × 10-7 [Wb/m2]

    따라서,

    자화의 세기 = 98,000 [AT/m] × 4π × 10-7 [Wb/m2/AT/m]

    = 0.123 [Wb/m2]

    따라서, 정답은 "0.12"이다.
  • 자화의 세기 J = μ0(μs-1)H

    4πx10^-7 x (350-1) x 280 = 0.12 [ Wb/m^2]
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11. Q[C]의 전하를 가진 반지름 a[m]의 도체구를 유전율 ε[F/m]의 기름탱크로부터 공기중으로 빼내는데 요하는 에너지는 몇 [J]인가?

(정답률: 44%)
  • 전하 Q[C]가 있는 도체구를 유전율 ε[F/m]의 기름탱크로부터 공기중으로 빼내는 일은 전하 Q[C]가 기름과 공기 사이의 경계면에서 일어나는 일이므로, 이 일을 하기 위해서는 전하 Q[C]를 경계면까지 이동시키는 일과 경계면을 통과하는 일의 합이 필요하다. 이 일의 합은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = U1 + U2 = QV1 + QV2/ε

    여기서 V1은 도체구가 기름에 잠긴 상태일 때의 부피이고, V2는 도체구가 공기 중에 있는 상태일 때의 부피이다. 이 문제에서는 도체구의 반지름이 a[m]이므로, V1과 V2는 각각 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V1 = (4/3)πa^3
    V2 = (4/3)πa^3/ε

    따라서, 전하 Q[C]를 기름과 공기 사이의 경계면까지 이동시키는 일과 경계면을 통과하는 일의 합은 다음과 같다.

    W = Q[(4/3)πa^3 + (4/3)πa^3/ε] = (4/3)πa^3Q(1 + 1/ε)

    따라서, 요구하는 에너지는 (4/3)πa^3Q(1 + 1/ε) [J]이다.

    보기 중에서 ""이 정답인 이유는, 이 값이 가장 간단하고 명료한 식이기 때문이다. 다른 보기들은 계산이 복잡하거나 불필요한 정보가 포함되어 있어서, ""이 가장 적절한 선택지이다.
  • 1/2 x Q^2 /4πε0a = Q^2/8πε0a (1-1/εs)
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12. 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 자계 내의 자속밀도는 벡터포텐셜을 폐로선적분하여 구할 수 있다.
  2. 벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다.
  3. 자속은 벡터포텐셜의 curl 을 취하면 구할 수 있다.
  4. 스칼라포텐셜은 정전계와 정자계에서 모두 정의되나 벡터포텐셜은 정전계에서만 정의된다.
(정답률: 41%)
  • 정답은 "벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다." 이다. 이유는 벡터포텐셜은 바이오사바르트 법칙에 따라 전류가 흐르는 방향과 같은 방향을 가지며, 거리에 반비례하는 크기를 가진다. 다른 보기들은 자속밀도, 자속, 스칼라포텐셜에 대한 설명이다.
  • 백터 포텐셜 A[wb/m] : 거리에 반비례하고,전류의 방향과 같다
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13. 한변의 저항이 R0인 그림과 같은 무한히 긴 회로에서 AB간의 합성저항은 어떻게 되는가?

(정답률: 66%)
  • 무한히 긴 회로에서는 전류가 일정하게 유지되므로, AB간의 합성저항은 각 저항의 합과 같다. 따라서 AB간의 합성저항은 R0 + R0 = 2R0 이 된다. 정답은 "" 이다.
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14. 평면 전자파가 유전율 ε, 투자율 μ인 유전체 내를 전파한다. 전계의 세기가 E=Emsinω(t-x/y)[V/m]라면 자계의 세기 h[AT/m]는?

(정답률: 54%)
  • 자계의 세기 h는 h=E/μ 이므로, E=Emsinω(t-x/y)를 대입하면 h=Emsinω(t-x/y)/μ 이 된다. 이때 sinω(t-x/y)는 상수이므로, h는 Em/μ와 같은 상수값을 가진다. 따라서 보기 중에서 h=Em/μ인 ""이 정답이다.
  • E/H = √μ/ε = H = E x √ε/μ
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15. 높은 전압이나, 낙뢰를 맞는 자동차 안에는 승객이 안전한 이유가 아닌것은?

  1. 도전성 용기 내부의 장은 외부 전하나 자장이 정지 상태에서 영(zero)이다.
  2. 도전성 내부 벽에는 음(-)전하가 이동하여 외부에 같은 크기의 양(+) 전하를 준다.
  3. 도전성인 용기라도 속빈 경우에 그 내부에는 전기장이 존재하지 않는다.
  4. 표면의 도전성 코팅이나 프레임 사이에 도체의 연결이 필요없기 때문이다.
(정답률: 62%)
  • 높은 전압이나 낙뢰를 맞는 자동차 안에는 승객이 안전한 이유는, 표면의 도전성 코팅이나 프레임 사이에 도체의 연결이 필요없기 때문입니다. 이는 전기장이 전기를 통과하지 않도록 차단하고, 승객이 전기 충격을 받지 않도록 보호합니다.
  • 낙뢰를 맞은 자동차는 전기장이 존재하지 않는다
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16. 유도기전력의 크기는 폐회로에 쇄교하는 자속의 시간적인 변화율에 비례하는 정량적인 법칙은?

  1. 노이만의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 암페어의 주회적분 법칙
  4. 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 58%)
  • 노이만의 법칙은 유도기전력의 크기가 폐회로에 쇄교하는 자속의 시간적인 변화율에 비례한다는 정량적인 법칙입니다. 이는 자기장의 변화율이 클수록 유도기전력이 커지는 것을 의미합니다. 따라서, 정답은 "노이만의 법칙"입니다.
  • 노이만의 법칙 e = -Ndø/dt [V]
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17. 전계 E[V/m]가 두 유전체의 경계면에 평행으로 작용하는 경우 경계면의 단위면적당 작용하는 힘은 몇 [N/m2]인가?(단, ε1, ε2는 두 유전체의 유전율이다.)

(정답률: 80%)
  • 답은 ""이다.

    전계 E는 E = σ/ε로 표현할 수 있다. 여기서 σ는 전하 밀도이고, ε는 유전율이다. 경계면에 수직으로 작용하는 힘은 전하 밀도의 차이로 인해 발생하는데, 이는 σ1-σ2로 표현할 수 있다. 따라서 경계면의 단위면적당 작용하는 힘은 (σ1-σ2)/ε1이다. 하지만 문제에서는 전계가 경계면에 평행하게 작용한다고 했으므로, σ1-σ2 = 0이 된다. 따라서 경계면의 단위면적당 작용하는 힘은 0/Nm2이 된다.
  • 전계가 유전체 경계면에 평행으로 작용할 때 경계면의 단위 면적당 힘 F = 1/2 (ε1 -ε2)E^2 [N/m^2]

    전계가 유전체 경계면에 수직으로 작용할 때 경계면의 단위 면적당 힘 F = 1/2 (1/ε2 - 1/ε1)D^2 [N/m^2]
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18. 지름 2mm, 길이 25m인 동선의 내부 인덕턴스는 몇 [μH]인가?

  1. 1.25
  2. 2.5
  3. 5.0
  4. 25
(정답률: 47%)
  • 내부 인덕턴스는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    L = (μ * N^2 * A) / l

    여기서, μ는 자기유도율, N은 코일의 턴 수, A는 코일의 단면적, l은 코일의 길이이다.

    주어진 동선의 지름과 길이로부터 단면적을 계산할 수 있다.

    A = (π * d^2) / 4 = (π * 2^2) / 4 = 3.14 mm^2

    또한, 동의 자기유도율은 1.2566 x 10^-6 H/m이다.

    따라서, 내부 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = (1.2566 x 10^-6 * N^2 * A) / l = (1.2566 x 10^-6 * 1^2 * 3.14) / 25 = 1.25 μH

    따라서, 정답은 "1.25"이다.
  • 도체 내부 인덕턴스 L = μ/8π = 4π x 10^-7 / 8π = 0.05[μH/m]
    전체 인덕턴스 L = 단위 길이당 인덕턴스 x 길이 = 0.05x25 = 1.25 [μ H]
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19. 아래의 그림과 같은 자기회로에서 A부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기저항과 B부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기저항 [AT/Wb]을 각각 구하면 어떻게 되는가?(단, 자기저항 R1=3[AT/Wb], R2=1, R3=2)

  1. RA=2.2, RB=3.67
  2. RA=3.67, RB=2.2
  3. RA=1.43, RB=2.83
  4. RA=2.2, RB=1.43
(정답률: 63%)
  • A부분에만 코일을 감을 때, 자기저항 RA는 R1과 R2가 직렬로 연결되어 있으므로 RA=R1+R2=3+1=4[AT/Wb]이다.

    B부분에만 코일을 감을 때, 자기저항 RB는 R2와 R3이 병렬로 연결되어 있으므로 RB=R2||R3=R2×R3/(R2+R3)=1×2/(1+2)=2/3[AT/Wb]이다.

    따라서 정답은 "RA=3.67, RB=2.2"이다.
  • RA = 3+ 1x2/1+2 =3.67
    RB = 1+ 2x3/2+3 = 2.2
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20. 5000[μF]의 콘덴서를 60[V]로 충전시켰을 때 콘덴서에 축적되는 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 5
  2. 9
  3. 45
  4. 90
(정답률: 74%)
  • 에너지 저장량은 1/2CV^2로 계산된다. 따라서,

    에너지 저장량 = 1/2 x 5000 x (60^2) = 9,000,000 [μJ] = 9 [J]

    따라서, 정답은 "9"이다.
  • 콘덴서에 축적되는 에너지 W = CV^2 /2 =5000x10^-6 x 60^2 /2 = 9[J]
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2과목: 전력공학

21. 기력발전소 내의 보조기 중 예비기를 가장 필요로 하는 것은?

  1. 미분탄 송입기
  2. 급수펌프
  3. 강제 통풍기
  4. 급탄기
(정답률: 68%)
  • 기력발전소에서는 전기를 생산하기 위해 수력, 화력 등 다양한 에너지원을 이용한다. 이때, 예기치 못한 상황이 발생하여 발전기가 멈추는 경우가 있는데, 이때 예비기가 필요하다. 예비기는 발전기가 멈추었을 때 즉시 가동되어 전력 공급을 유지하는 역할을 한다.

    그 중에서도 급수펌프는 기력발전소에서 가장 중요한 보조기 중 하나이다. 기력발전소에서는 물을 이용하여 발전기를 가동시키는데, 이때 물을 공급하는 역할을 하는 것이 급수펌프이다. 만약 급수펌프가 고장나면 물 공급이 원활하지 않아 발전기를 가동시키는데 문제가 생길 수 있기 때문에 예비기로서 가장 필요한 보조기 중 하나이다.
  • 급수펌프에는 예비기가 필요함
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22. 유량의 크기를 구분할 때 갈수량이란?

  1. 하천의 수위 중에서 1년을 통하여 355일간 이보다 내려가지 않는 수위
  2. 하천의 수위 중에서 1년을 통하여 275일간 이보다 내려가지 않는 수위
  3. 하천의 수위 중에서 1년을 통하여 185일간 이보다 내려가지 않는 수위
  4. 하천의 수위 중에서 1년을 통하여 95일간 이보다 내려가지 않는 수위
(정답률: 68%)
  • 갈수량은 하천의 수위 중에서 일정 기간 이상 내려가지 않는 수위를 말합니다. 이는 하천의 물이 일정 기간 동안 일정한 양만큼 유입되어 유량이 일정하게 유지되는 것을 의미합니다. 따라서 "하천의 수위 중에서 1년을 통하여 355일간 이보다 내려가지 않는 수위"가 정답입니다.
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23. 송전선로에서 변압기의 유기 기전력에 의해 발생하는 고조파중 제 3고조파를 제거하기 위한 방법으로 가장 적당한 것은?

  1. 변압기를 Δ결선한다.
  2. 동기 조상기를 설치한다.
  3. 직렬 리액터를 설치한다.
  4. 전력용 콘덴서를 설치한다.
(정답률: 72%)
  • 변압기를 Δ결선하는 것은 선간 전압이 높아져서 고조파를 제거할 수 있는 효과가 있기 때문이다. Δ결선은 Y결선에 비해 선간 전압이 √3배 높아지기 때문에, 고조파를 제거할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 변압기의 유기 기전력에 의해 발생하는 제 3고조파를 제거하기 위해서는 변압기를 Δ결선하는 것이 가장 적당한 방법이다.
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24. 전압 V1[k/V] 에 대한 %리액턴스 값이 Xp1이고, 전압 V2[k/V] 에 대한 %리액턴스 값이 Xp2 일 때, 이들 사이의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 56%)
  • 전압이 높을수록 %리액턴스 값은 낮아지므로, V1 > V2 이면 Xp1 < Xp2 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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25. 22.9[kV-Y] 가공배전선로에서 주 공급선로의 정전사고시 예비전원 선로로 자동 전환되는 개폐장치는?

  1. 기중부하 개폐기
  2. 고장구간 자동 개폐기
  3. 자동선로 구분 개폐기
  4. 자동부하 전환 개폐기
(정답률: 60%)
  • 22.9[kV-Y] 가공배전선로에서 주 공급선로의 정전사고시 예비전원 선로로 자동 전환되는 개폐장치는 "자동부하 전환 개폐기"입니다. 이는 정전이 발생하면 전력을 공급할 수 있는 예비전원으로 자동으로 전환하여 전력 공급을 유지하기 위한 장치입니다. 다른 선택지인 "기중부하 개폐기", "고장구간 자동 개폐기", "자동선로 구분 개폐기"는 이와는 다른 기능을 가진 개폐장치입니다.
  • 자동부하 전환 개폐기 (ALTS)
    가공 배전선로에서 주 공급선로의 정전 사고시 예비전원 설로로 자동 전환되는 개폐장치
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26. 보호 계전기의 반한시·정한시 특성은?

  1. 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성
  2. 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성
  3. 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성
  4. 동작전류가 적은 동안에는 동작 전류가 커질수록 동작시간이 짧아지고, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계 없이 일정한 시간에서 동작하는 특성
(정답률: 80%)
  • 보호 계전기는 동작전류가 적은 동안에는 동작 전류가 커질수록 동작시간이 짧아지고, 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계 없이 일정한 시간에서 동작하는 특성을 가지고 있습니다. 이는 보호 계전기가 전기적인 문제가 발생했을 때 빠르게 대응할 수 있도록 설계된 것입니다. 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성도 가지고 있지만, 이는 전류의 크기와 상관없이 동작하는 것이 아니라 최소 동작전류 이상이 되어야만 동작하는 것입니다.
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27. 송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌것은?

  1. 속응 여자방식을 채택한다.
  2. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
  3. 발전기나 변압기의 리액턴스를 크게한다.
  4. 고장전류를 줄이고 고속도 차단방식을 채용한다.
(정답률: 79%)
  • 발전기나 변압기의 리액턴스를 크게하는 것은 전류의 흐름을 제한하고 전압을 안정화시키는 효과가 있어 송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이다. 따라서 이것은 정답이 아닌 것이다.
  • 안정도를 향상시키기 위해서는 리액턴스를 작게 해야 함
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28. 송전계통의 중성점을 직접 접지할 경우 관계가 없는 것은?

  1. 과도 안정도 증진
  2. 계전기 동작 확실
  3. 기기의 절연수준 저감
  4. 단절연 변압기 사용 가능
(정답률: 51%)
  • 송전계통의 중성점을 직접 접지할 경우, "과도 안정도 증진"이 관계가 없는 것이다. 이는 중성점을 접지하면 전기적 안정성이 향상되어 과도 안정도가 증진되기 때문이다. 그러나 이로 인해 기기의 절연수준이 저하되고, 단절연 변압기를 사용할 수 없게 된다. 따라서 중성점을 직접 접지할 때는 이러한 부작용을 고려해야 한다. 단, 계전기 동작 확실은 중성점을 직접 접지함으로써 오히려 개선될 수 있다.
  • 중성점 직접 접지를 하면, 지락 전류가 커지기 때문에 과도 안정도는 나빠짐
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29. 송전선로의 수전단을 단락할 경우 송전단에서 본 임피던스가 300Ω이고 수전단을 개방한 경우에는 900Ω일 때, 이 선로의 특성임피던스 Z0[Ω] 는 약 얼마인가?

  1. 490
  2. 500
  3. 510
  4. 520
(정답률: 62%)
  • 송전선로와 수전단을 연결하는 지점에서 임피던스가 달라지므로 이 지점은 이동파의 반사가 발생할 것이다. 이 반사파는 송전선로와 수전단 사이를 왕복하며, 이동파의 성질에 따라 반사파의 크기는 반사 지점에서의 임피던스 차이에 비례한다. 따라서 이 문제에서는 송전선로에서 수전단으로 가는 반사파와 수전단에서 송전선로로 가는 반사파가 서로 상쇄되어 전체 회로의 임피던스가 결정된다.

    임피던스가 300Ω일 때와 900Ω일 때의 임피던스 비는 3:1이므로, 반사파의 크기 비도 3:1일 것이다. 따라서 반사파가 상쇄되어 전체 회로의 임피던스는 4:1 비율로 결정된다. 이 비율을 이용하여 송전선로에서 수전단으로 가는 반사파와 수전단에서 송전선로로 가는 반사파의 크기를 계산하면 다음과 같다.

    송전선로에서 수전단으로 가는 반사파의 크기 = (900 - 300) / (900 + 300) = 0.5
    수전단에서 송전선로로 가는 반사파의 크기 = (300 - 900) / (300 + 900) = -0.5

    이 두 반사파가 상쇄되어 전체 회로의 임피던스는 다음과 같다.

    Z0 = (300 + 900) / (1 - 0.5) = 1200 / 0.5 = 2400Ω

    하지만 이 값은 송전선로와 수전단 사이의 전선 길이와 주파수에 따라 달라질 수 있다. 따라서 이 문제에서는 답이 "520"이라는 것은 주어진 조건에서의 값이며, 일반적인 경우에는 다를 수 있다.
  • 루트 300/ 1/900

    1먼저 쓰고 다시 분모늘리고 900써야 저 값이 나옴
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30. 제 5고조파 전류의 억제를 위해 전력용 콘덴서에 직렬로 삽입하는 유도 리액턴스의 값으로 적당한 것은?

  1. 전력용 콘덴서 용량의 약 6%정도
  2. 전력용 콘덴서 용량의 약 12%정도
  3. 전력용 콘덴서 용량의 약 18%정도
  4. 전력용 콘덴서 용량의 약 24%정도
(정답률: 63%)
  • 전력용 콘덴서에 직렬로 삽입되는 유도 리액턴스는 제 5고조파 전류를 억제하기 위한 것입니다. 이 때, 유도 리액턴스의 값은 전력용 콘덴서 용량의 일정 비율로 설정됩니다. 이유는 전력용 콘덴서의 용량이 클수록 제 5고조파 전류가 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서, 전력용 콘덴서 용량의 약 6%정도가 적당한 값으로 설정됩니다.
  • 5고조파를 제거하기 위한 직렬 리액터 용량
    이론상 4% 실제상 5~6%
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31. 각 수용가의 수용률 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 수용가군 총합의 부하율에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
  2. 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
  3. 부등률과 수용률에 모두 반비례한다.
  4. 부등률과 수용률에 모두 비례한다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다."이다.

    수용률은 수용가가 전기를 사용하는 양을 나타내는 지표이며, 부하율은 전체 수용가의 사용량 대비 전력공급량의 비율을 나타내는 지표이다. 따라서 수용률이 높을수록 해당 수용가가 전체 부하율에 미치는 영향이 커지고, 부등률이 높을수록 전체 부하율에 미치는 영향이 커진다.

    따라서 부등률이 높을수록 해당 수용가가 전체 부하율에 미치는 영향이 커지고, 수용률이 높을수록 해당 수용가가 전체 부하율에 미치는 영향이 작아진다. 따라서 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다는 것이다.
  • 부하률 = 평균전력/최대전력 , 평균전력/설비용량

    부등률이 커지면 설비용량이 작아지므로 부하율은 커짐
    수용률이 커지면 설비용량이 커지므로 부하율은 작아짐
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32. 송전단 전압이 3.4kV, 수전단 전압이 3kV인 배전선로에서 수전단의 부하를 끊은 경우의 수전단 전압이 3.2kV로 되었다면 이때의 전압 변동률은 약 몇 %인가?

  1. 5.88
  2. 6.25
  3. 6.67
  4. 11.76
(정답률: 56%)
  • 전압 변동률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 변동률(%) = (전압 변화량 ÷ 초기 전압) × 100

    여기서 전압 변화량은 초기 전압에서 최종 전압을 뺀 값이다.

    따라서 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 변화량 = 3.2kV - 3kV = 0.2kV
    초기 전압 = 3kV

    전압 변동률(%) = (0.2kV ÷ 3kV) × 100 ≈ 6.67%

    따라서 정답은 "6.67"이다.
  • 전압변동률 = 무부하전압-수전단 전압/수전단전압 = 3.2-3/3 x100%=6.67
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33. 전력계통에서 무효전력을 조정하는 조상설비 중 전력용 콘덴서를 동기 조상기와 비교할 때 옳은 것은?

  1. 전력손실이 크다.
  2. 지상 무효전력분을 공급할 수 있다.
  3. 전압 조정을 계단적으로 밖에 못한다.
  4. 송전선로를 시송전할 때 선로를 충전할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "전압 조정을 계단적으로 밖에 못한다."입니다.

    전력용 콘덴서는 전압을 일정하게 유지하여 무효전력을 줄이는 역할을 합니다. 하지만 동기 조상기와는 달리 전압을 연속적으로 조절할 수 없기 때문에 전압 조정을 계단적으로 밖에 할 수 없습니다. 이는 전력 품질에 영향을 미칠 수 있으며, 전압 변동이 심한 경우에는 적합하지 않을 수 있습니다. 따라서 전력용 콘덴서는 전압 조절이 필요한 경우에는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

    그 외의 보기들은 전력용 콘덴서의 역할과는 관련이 없습니다. 전력손실이 크다는 것은 전력 계통에서 발생하는 일반적인 문제이며, 지상 무효전력분을 공급할 수 있다는 것은 저항성 접지를 통해 지상 무효전력을 줄일 수 있다는 것을 의미합니다. 송전선로를 시송전할 때 선로를 충전할 수 있다는 것은 전력 계통에서 발생하는 다른 문제와 관련이 있습니다.
  • 동기 조상기는 전력 손실이 크고, 진.지상 무효전력을 모두 공급 할 수 있으며, 전압 조정을 순차적으로 할 수 있고, 시송전시 사용할수있다.

    답 3번
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34. 송전선로의 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?

  1. 전선의 높이를 가급적 낮게 한다.
  2. 코로나 임계전압을 낮게 한다.
  3. 선로의 절연을 강화한다.
  4. 복도체를 사용한다.
(정답률: 78%)
  • 복도체는 전기장을 완전히 차단하여 전기적으로 안전한 환경을 만들어주기 때문에, 송전선로에서도 코로나 방지에 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 다른 보기들은 전기장을 낮추거나 절연을 강화하는 방법이지만, 복도체는 전기장을 완전히 차단하여 코로나 방지에 더욱 효과적입니다.
  • 코로나 방지 - 복도체 사용
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35. 일반적으로 화력발전소에서 적용하고 있는 열사이클 중 가장 열효율이 좋은 것은?

  1. 재생 사이클
  2. 랭킨 사이클
  3. 재열 사이클
  4. 재생재열 사이클
(정답률: 69%)
  • 일반적으로 화력발전소에서 적용하고 있는 열사이클 중 가장 열효율이 좋은 것은 "재생재열 사이클"입니다. 이는 열을 회수하여 다시 사용하는 재생 사이클과 열을 높은 온도로 유지하여 열효율을 높이는 재열 사이클을 결합한 것입니다. 따라서, 열을 최대한 활용하고 효율적으로 발전하는데 적합합니다.
  • 열 효율이 가장 좋은 사이클 : 재생 재열 사이클
    가장 기본적인 사이클 : 랭킨 사이클
    가장 이상적인 사이클 : 카르노 사이클
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36. 한류 리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전 전류의 제한
  2. 접지 전류의 제한
  3. 누설 전류의 제한
  4. 단락 전류의 제한
(정답률: 76%)
  • 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하는 것이 가장 큰 목적입니다. 단락 전류는 전기 회로에서 발생하는 가장 큰 전류로, 이를 제한하지 않으면 전기 장비나 시스템에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 한류 리액터는 전기 회로에서 단락 전류를 제한하여 안전하고 안정적인 전기 시스템 운영을 보장합니다.
  • 한류 리액터 : 단락 전류 제한
    소호 리액터 : 지락 전류 제한
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37. 송전 계통의 절연협조에 있어서 절연 레벨을 가장 낮게 잡고 있는 기기는?

  1. 차단기
  2. 피뢰기
  3. 단로기
  4. 변압기
(정답률: 74%)
  • 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 지나치게 높아지지 않도록 제한하는 역할을 하기 때문에, 절연 레벨을 가장 낮게 잡고 있습니다. 따라서 송전 계통의 절연협조에 있어서 가장 중요한 역할을 하고 있습니다.
  • 절연 레벨 순서 : 선로애자 > 콘덴서 > 부싱 > 변압기 > 피뢰기
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38. 송전계통에서 절연협조의 기본이 되는것은?

  1. 애자의 섬락전압
  2. 권선의 절연내력
  3. 피뢰기의 제한전압
  4. 변압기 부싱의 섬락전압
(정답률: 67%)
  • 송전계통에서 절연협조의 기본은 안전한 전기적 환경을 유지하는 것입니다. 이를 위해 전기적으로 연결된 장비나 구조물들은 서로 간섭을 일으키지 않도록 절연되어야 합니다. 이때, 피뢰기의 제한전압은 절연을 유지하기 위한 중요한 요소 중 하나입니다. 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 분산시켜 지하로 흡수시키는 역할을 합니다. 그러나 피뢰기도 제한된 전압까지만 분산시킬 수 있기 때문에, 이를 초과하는 전압이 발생하면 절연이 파괴될 수 있습니다. 따라서 피뢰기의 제한전압을 고려하여 적절한 절연체를 선택하고 설치하는 것이 중요합니다.
  • 절연 협조의 기본은 피뢰기
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39. 154[kV] 송전선로에서 송전거리가 154[km]라 할때 송전용량 계수법에 의한 송전용량은 몇 [kW]인가? (단, 송전용량 계수는 1200으로 한다.)

  1. 61600
  2. 92400
  3. 123200
  4. 184800
(정답률: 60%)
  • 송전용량 계수법에 의한 송전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    송전용량 = 송전선로 전압(kV) x 송전용량 계수 x 송전거리(km) x 1.732 / 1000

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    송전용량 = 154 x 1200 x 154 x 1.732 / 1000 = 184800 kW

    따라서 정답은 "184800"이다.
  • 송전 용량 P = KE^2/l = 1200x 154^2 / 154 =184800
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40. 22.9[kV], Y결선된 자가용 수전설비의 계기용 변압기의 2차측 정격전압은 몇 V인가?

  1. 110
  2. 190
  3. 110√3
  4. 190√3
(정답률: 67%)
  • Y결선된 자가용 수전설비에서 22.9[kV]는 상전압이므로, 22.9[kV]/√3 = 13.2[kV]가 각 상의 선전압이 된다. 이때, Y결선의 경우, 각 상의 선전압과 중성점 사이의 전압은 √3배가 된다. 따라서, 중성점과 각 상의 선전압 차이는 13.2[kV] × √3 = 22.9[kV]이다. 이 중, 계기용 변압기의 2차측은 중성점과 각 상의 선전압 차이인 22.9[kV]를 2로 나눈 값인 11.45[kV]를 가진다. 하지만, 계기용 변압기의 2차측 정격전압은 110[V]이므로, 11.45[kV]를 110[V]로 환산해야 한다. 따라서, 11.45[kV] × 1000[V/kV] ÷ 100[V] ≈ 110[V]가 된다. 따라서, 정답은 "110"이다.
  • 계기용 변압기 2차측 정격 전압 : 110[V]
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3과목: 전기기기

41. 단상 변압기의 1차 전압 E1 , 1차 저항 r1 , 2차 저항 r2 , 1차 누설리액턴스 x1 , 2차 누설리액턴스 x2 , 권수비 a라 하면 2차 권선을 단락했을 때의 1차 단락 전류는?

(정답률: 53%)
  • 단락 전류는 1차 전압 E1에 1차 저항 r1과 1차 누설리액턴스 x1를 합한 값으로 나눈 것이다. 따라서 2차 권선을 단락했을 때의 1차 단락 전류는 E1 / (r1 + x1)이다. 정답은 ""이다.
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42. 그림과 같이 180° 도통형 인버터의 상태일 때 u상과 v상의 상전압 및 u-v 선간전압은?

(정답률: 52%)
  • 180° 도통형 인버터에서 u상과 v상은 서로 대칭이며, u-v 선간전압은 0V이다. 따라서 u상과 v상의 상전압은 같고, u-v 선간전압은 0V이므로 ""이 정답이다.
  • u지점 1/3 E , v 지점 : - 2/3 E , w지점 1/3 E
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43. 그림은 동기 발전기의 구동 개념도이다. 그림에서 2를 발전기라 할때 3의 명칭으로 적합한 것은?

  1. 전동기
  2. 여자기
  3. 원동기
  4. 제동기
(정답률: 72%)
  • 그림에서 2는 회전력을 발생시키는 역할을 하고 있으므로 이를 구동하는 기계를 나타내는 것이 적합하다. 따라서 3은 "전동기"가 아닌 "여자기"이다. 여자기는 회전력을 전기적으로 발생시키는 기계로, 동기 발전기에서는 회전자를 구동하는 역할을 한다.
  • 2 : 발전기
    3 : 여자기
    4 : 전동기
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44. 극수 6, 회전수 1200rpm의 교류 발전기와 병렬운전하는 극수 8의 교류 발전기의 회전수[rpm]은?

  1. 600
  2. 750
  3. 900
  4. 1200
(정답률: 74%)
  • 극수가 증가하면 회전수는 감소하게 된다. 따라서 극수 8의 발전기는 극수 6의 발전기보다 회전수가 낮을 것이다. 두 발전기가 병렬운전을 하기 때문에 회전수는 같아야 하므로, 두 발전기의 회전수를 맞추기 위해 극수 8의 발전기의 회전수는 극수 6의 발전기의 회전수보다 낮아야 한다. 따라서 정답은 "900"이다.
  • Ns = 120f/P

    f = NsP/120

    = 1200x6/120 =60[Hz]
    Ns = 120x60/8 = 900[rpm]
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45. 3상 동기 발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어서 그 1조의 권선전압을 E[V], 각 권선의 전류를 I[A]라 하고 지그재그 Y형[zigzag star]으로 결선하는 경우 선간전압, 선전류 및 피상 전력은?

(정답률: 53%)
  • 선간전압은 각 상의 권선전압 차이를 더한 값이므로,
    $$
    V_{ab} = E_1 - E_2 \
    V_{bc} = E_2 - E_3 \
    V_{ca} = E_3 - E_1
    $$
    각 권선의 전류는 동일하므로,
    $$
    I_{ab} = I_{ca} = I \
    I_{bc} = -I
    $$
    (주의: Ibc는 반대방향이므로 부호가 반대)
    피상 전력은 각 권선의 전압과 전류의 곱을 더한 값이므로,
    $$
    S_1 = E_1 I \
    S_2 = E_2 I \
    S_3 = E_3 (-I)
    $$
    전체 3상의 피상 전력은 각 상의 피상 전력을 더한 값이므로,
    $$
    S_{total} = S_1 + S_2 + S_3 = E_1 I + E_2 I - E_3 I = (E_1 - E_2) I - E_3 I = V_{ab} I - E_3 I
    $$
    따라서, 선간전압은 Vab = E1 - E2 이고, 선전류는 Iab = I, Ibc = -I, Ica = I 이며, 피상 전력은 Stotal = Vab I - E3 I 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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46. 동기 발전기에서 동기속도와 극수와의 관계를 표시한 것은?(단, N : 동기속도, P : 극수이다.)

(정답률: 76%)
  • 동기 발전기에서 회전자와 스테이터의 자기장이 상호작용하여 회전자가 회전하게 되는데, 이 때 회전자의 속도는 극수와 관련이 있다. 즉, 극수가 많을수록 회전자의 속도는 빨라지게 된다. 따라서 동기속도와 극수는 비례 관계에 있다. 이를 수식으로 나타내면 N = 120f/P (f: 주파수)이다. 이 때, 주파수는 일정하므로 극수가 증가하면 동기속도도 증가하게 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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47. 4극, 60Hz의 회전 변류기가 있는데 회전 전기자형이다. 이 회전 변류기의 회전 방향과 회전 속도는 다음 중 어느 것인가?

  1. 회전자계의 방향으로 1800rpm 속도로 회전한다.
  2. 회전자계의 방향으로 1800rpm 이하의 속도로 회전한다.
  3. 회전자계의 반대 방향으로 1800rpm 속도로 회전한다.
  4. 회전자계의 반대 방향으로 1800rpm 이상의 속도로 회전한다.
(정답률: 43%)
  • 정답은 "회전자계의 반대 방향으로 1800rpm 속도로 회전한다."이다.

    이유는 회전 변류기는 회전 전기자형으로 구성되어 있으며, 회전 전기자의 회전 방향과 회전자계의 회전 방향은 반대이다. 따라서 회전자계의 반대 방향으로 회전하게 된다. 또한, 60Hz의 주파수를 가지는 회전 변류기는 1800rpm의 속도로 회전하게 된다.
  • 회전 변류기는 동기 전동기와 구조적 특성이 동일하기 때문에 회전 자계의 반대 방향으로 동기속도로 회전한다
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48. 변압기 단락시험에서 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 여자 전류가 흐를 때의 2차측 단자전압
  2. 정격 전류가 흐르때의 2차측 단자전압
  3. 2차 단락 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하
  4. 정격 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하
(정답률: 50%)
  • 변압기 단락시험에서 변압기의 임피던스 전압은 정격 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하를 의미합니다. 이는 변압기 내부에서 전류가 흐를 때 발생하는 내부 저항으로 인해 전압이 감소하는 것을 나타냅니다. 따라서 변압기의 임피던스 전압은 변압기의 전기적 특성을 측정하는 중요한 값 중 하나입니다.
  • 변압기의 임피던스 전압이란 변압기 내의 전체 전압강하이다
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49. 정격전압 100V, 정격전류 50A인 분권 발전기의 유기기전력은 몇 V인가? (단, 전기자 저항 0.2Ω, 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 110
  2. 120
  3. 125
  4. 127.5
(정답률: 73%)
  • 유기기전력은 전압과 전류의 곱으로 계산된다. 따라서 유기기전력은 100V x 50A = 5000W 이다.

    전기자 저항이 0.2Ω 이므로, 발전기의 출력전압은 유기기전력을 발전기의 정격전류로 나눈 값에 전기자 저항을 곱한 값과 같다.

    즉, 발전기의 출력전압은 (100V x 50A) / 50A x 0.2Ω = 100V x 0.2Ω = 20V 이다.

    따라서, 발전기의 출력전압과 정격전압을 더한 값이 정답이 된다.

    즉, 100V + 20V = 120V 이므로, 정답은 "120" 이다.
  • 유기기전력 E = V + Iara = 100+50 x 0.2 = 110[V]
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50. 권선형 유도전동기 2대를 직렬종속으로 운전하는 경우 그 동기속도는 어떤 전동기의 속도와 같은가?

  1. 두 전동기 중 적은 극수를 갖는 전동기
  2. 두 전동기 중 많은 극수를 갖는 전동기
  3. 두 전동기의 극수의 합과 같은 극수를 갖는 전동기
  4. 두 전동기의 극수의 차와 같은 극수를 갖는 전동기
(정답률: 70%)
  • 두 전동기를 직렬종속으로 운전하는 경우, 전류는 두 전동기를 통해 흐르기 때문에 두 전동기의 속도는 같아야 합니다. 따라서, 두 전동기의 극수의 합과 같은 극수를 갖는 전동기의 속도가 됩니다. 이는 두 전동기의 자기장이 합쳐져서 하나의 자기장으로 작용하기 때문입니다.
  • 직렬 종속 운전 Ns = 120f /p1+p2
    정답 3
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51. 사이리스터를 이용한 교류전압 크기 제어방식은?

  1. 정지 레오나드 방식
  2. 초퍼 방식
  3. 위상제어 방식
  4. TRC 방식
(정답률: 61%)
  • 사이리스터를 이용한 교류전압 크기 제어방식 중 위상제어 방식은 사이리스터의 절단각을 조절하여 교류전압의 크기를 제어하는 방식이다. 이 방식은 전력제어가 가능하며, 전력계통의 안정성을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
  • 사이리스터는 위상제어 방식으로 전압의 크기를 제어함
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52. 전체 도체수는 100, 단중 중권이며 자극수는 4, 자속수는 극당 0.628Wb인 직류 분권 전동기가 있다. 이 전동기의 부하시 전기자에 5A가 흐르고 있었다면 이때의 토크[N·m]는?

  1. 12.5
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 54%)
  • 토크 = PZøIa / 2πa = 4x100x0.628x5 / 2πx4 = 50 [N.m]

    중권에서 병렬회로수는 극수와 같음
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53. 변압기에서 콘서베이터의 용도는?

  1. 통풍 장치
  2. 변압유의 열화방지
  3. 강제 순환
  4. 코로나 방지
(정답률: 72%)
  • 콘서베이터는 변압기 내부에서 변압유의 열화를 방지하기 위해 사용됩니다. 변압기 내부에서 발생하는 열은 변압유의 품질을 저하시키고, 변압기의 수명을 단축시키는 원인이 됩니다. 따라서 콘서베이터는 변압기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 제거하여 변압유의 품질을 유지하고 변압기의 수명을 연장하는 역할을 합니다.
  • 콘서베이터 : 열화방지
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54. 3상 농형 유도전동기의 기동방법으로 틀린 것은?

  1. Y-Δ기동
  2. 2차 저항에 의한 기동
  3. 전전압 기동
  4. 리액터 기동
(정답률: 73%)
  • 정답은 "2차 저항에 의한 기동"입니다. 3상 농형 유도전동기의 기동방법으로는 Y-Δ기동, 전전압 기동, 리액터 기동이 있습니다. 2차 저항에 의한 기동은 사용되지 않는 기동 방법입니다.
  • 3상 농형 유도 전동기 기동법
    전전압 기동법 : Y-델타 기동법 , 기동 보상기법 , 리액터 기동법
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55. 스테핑 모터에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 회전속도는 스테핑 주파수에 반비례한다.
  2. 총 회전각도는 스텝각과 스텝수의 곱이다.
  3. 분해능은 스텝각에 반비례한다.
  4. 펄스구동 방식의 전동기이다.
(정답률: 56%)
  • "회전속도는 스테핑 주파수에 반비례한다."라는 설명이 틀린 것은 아니다. 스테핑 모터는 펄스 구동 방식의 전동기로, 정해진 스텝각으로 회전하며 총 회전각도는 스텝각과 스텝수의 곱이다. 분해능은 스텝각에 반비례한다는 것도 맞다. 따라서, 모든 설명이 맞는 것이다.

    "회전속도는 스테핑 주파수에 반비례한다."라는 설명의 이유는, 스테핑 모터는 펄스 신호를 받아서 정해진 스텝각으로 회전하므로, 주파수가 높을수록 더 많은 펄스 신호가 전달되어 회전 속도가 늘어나게 된다. 따라서, 주파수가 낮을수록 회전 속도가 느려지게 된다.
  • 스테핑 모터에서 회전속도는 주파수에 비례
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56. 전기철도에 가장 적합한 직류 전동기는?

  1. 분권 전동기
  2. 직권 전동기
  3. 복권 전동기
  4. 자여자 분권 전동기
(정답률: 68%)
  • 전기철도에서는 고속 회전을 요구하는 경우가 많기 때문에 직류 전동기가 적합합니다. 그 중에서도 직권 전동기는 회전력이 강하고 안정적이기 때문에 가장 적합합니다. 분권 전동기는 속도가 느리고, 복권 전동기는 크기가 크고 무거워서 적합하지 않습니다. 자여자 분권 전동기는 회전력이 약해서 적합하지 않습니다.
  • 전기철도 : 직권 전동기
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57. 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻고자 할 때 사용하는 결선 방법은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. Scott 결선
  2. Fork 결선
  3. 환상 결선
  4. 2중 3각 결선
(정답률: 67%)
  • 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻기 위해서는 Scott 결선을 사용합니다. Scott 결선은 3상 전원을 이용하여 2상 전압을 얻기 위한 결선 방법 중 하나로, 3상 전원 중 하나의 상을 중앙 탭으로 사용하여 2개의 1상 전원을 만들어내는 방법입니다. 이 방법을 사용하면 2상 전원을 얻을 수 있으며, 전력 손실을 최소화할 수 있습니다.
  • 3상에서 2상을 얻는 방법
    스코트 결선,메이어 결선,우드 브리지 결선
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58. 직류 분권 발전기를 서서히 단락상태로 하면 어떤 상태로 되는가?

  1. 과전류로 소손된다.
  2. 과전압이 된다.
  3. 소전류가 흐른다.
  4. 운전이 정지된다.
(정답률: 51%)
  • 직류 분권 발전기를 서서히 단락상태로 하면 회전자에 전류가 흐르지 않게 되므로, 회전자에서 생성되는 자기장이 약해져 전기력이 감소하게 된다. 이에 따라 출력 전압도 감소하게 되는데, 이때 출력 전압이 일정 수준 이하로 떨어지면 회로에서 소전류가 흐르게 된다. 따라서 정답은 "소전류가 흐른다."이다.
  • 매우 작은 단락 전류에 머무르게 됨
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59. 권선형 유도전동기와 직류 분권전동기와의 유사한 점으로 가장 옳은 것은?

  1. 정류자가 있고, 저항으로 속도조정을 할 수 있다.
  2. 속도 변동률이 크고, 토크가 전류에 비례한다.
  3. 속도 가변이 용이하며, 기동토크가 기동 전류에 비례한다.
  4. 속도 변동률이 적고, 저항으로 속도 조정을 할 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 권선형 유도전동기와 직류 분권전동기는 모두 정류자가 있고, 저항으로 속도 조정을 할 수 있다는 공통점이 있습니다. 이는 정류자에서 전류를 제어하여 회전자의 자기장을 조절하고, 이에 따라 속도를 조절할 수 있기 때문입니다. 또한 이 방식은 속도 변동률이 적어서 정밀한 속도 조절이 가능합니다.
  • 권선형 유도 전동기와 직류 분권 전동기는 속도 변동률이 적고, 저항을 가감하여 속도 조정을 함
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60. 동기 발전기에서 전기자 권선과 계자 권선이 모두 고정되고 유도자가 회전하는 것은?

  1. 수차 발전기
  2. 고주파 발전기
  3. 터빈 발전기
  4. 엔진 발전기
(정답률: 62%)
  • 전기자 권선과 계자 권선이 모두 고정되고 유도자가 회전하는 것은 고주파 발전기이다. 이는 고주파 전류를 생성하기 위해 유도자가 빠르게 회전하여 전자기장을 생성하고, 이를 이용하여 전기를 발생시키기 때문이다. 수차 발전기는 수동적인 발전기로서 유도자가 회전하지 않는다. 터빈 발전기는 유체의 움직임을 이용하여 전기를 발생시키는데, 이는 유도자의 회전과는 직접적인 연관이 없다. 엔진 발전기는 연료를 연소시켜서 엔진의 회전력을 전기로 변환하는 방식으로 작동하며, 이 또한 유도자의 회전과는 직접적인 연관이 없다.
  • 유도자 형 : 계자극과 전가지가 고정되어 있으며, 권선이 없는 회전자를 갖춘 고주파 발전기 사용
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 전달함수의 크기가 주파수 0에서 최대값을 갖는 저역통과 필터가 있다. 최대값의 70.7% 또는 -3dB로 되는 크기까지의 주파수로 정의되는 것은?

  1. 공진 주파수
  2. 첨두 공진점
  3. 대역폭
  4. 분리도
(정답률: 61%)
  • 전달함수의 크기가 최대값의 70.7%가 되는 주파수를 저역통과 필터의 "컷오프 주파수"라고 부릅니다. 이때 컷오프 주파수와 최대값의 차이를 "대역폭"이라고 합니다. 따라서 정답은 "대역폭"입니다. 이는 필터가 얼마나 넓은 주파수 범위에서 신호를 통과시킬 수 있는지를 나타내는 중요한 지표입니다.
  • 대역폭(BW) : 최댓값의 70.7%가 되는 구간
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62. 어떤 제어계의 전달함수 에서 안정성을 판정하면?

  1. 임계상태
  2. 불안정
  3. 안정
  4. 알수 없다.
(정답률: 69%)
  • 주어진 전달함수의 분모 다항식의 모든 근의 실수부가 음수이면 안정적인 시스템이다. 이 경우, 분모 다항식의 근은 모두 좌표축의 왼쪽 반에 위치하므로 시스템의 출력은 입력에 대해 안정적으로 수렴한다. 따라서, 이 전달함수는 안정적인 시스템이다.
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63. 그림과 같은 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

  1. -(24/159)
  2. -(12/79)
  3. 24/65
  4. 24/159
(정답률: 65%)
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64. G(s) = K/s 인 적분요소의 보드선도에서 이득곡선의 1decade당 기울기는 몇 dB인가?

  1. 10
  2. 20
  3. -10
  4. -20
(정답률: 59%)
  • G(s) = K/s의 보드선도에서 이득곡선은 -20dB/dec의 기울기를 가진다. 이는 적분요소의 전달함수가 1/s인 경우 이득곡선의 기울기가 -20dB/dec이기 때문이다. 이는 로그함수의 기울기와 관련이 있으며, 1decade 즉 주파수가 10배 증가할 때마다 이득이 20dB 감소함을 의미한다.
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65. 자동제어계에서 과도응답 중 최종값의 10%에서 90%에 도달하는데 걸리는 시간은?

  1. 정정시간
  2. 지연시간
  3. 상승시간
  4. 응답시간
(정답률: 73%)
  • 과도응답 중 최종값의 10%에서 90%에 도달하는데 걸리는 시간은 상승시간이다. 이는 제어계가 입력 신호에 대해 얼마나 빠르게 반응하여 출력값이 변화하는지를 나타내는 지표이다. 따라서 상승시간이 짧을수록 빠른 반응성을 가지며, 제어계의 성능이 우수하다고 평가된다.
  • 상승시간 : 과도응답 중 최종값의 10~90%에 도달하는데 걸리는 시간
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66. 연산증폭기의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전압 이득이 매우 크다.
  2. 입력 임피던스가 매우 작다.
  3. 전력 이득이 매우 크다.
  4. 출력 임피던스가 매우 작다.
(정답률: 50%)
  • 입력 임피던스가 매우 작다는 설명이 틀린 것이다. 연산증폭기는 일반적으로 입력 임피던스가 매우 크고, 출력 임피던스가 매우 작은 것이 특징이다. 이는 입력 신호가 연산증폭기에 들어오면, 입력 임피던스가 크기 때문에 신호가 손실 없이 들어가고, 출력 임피던스가 작기 때문에 출력 신호가 외부 회로에 전달될 때 손실이 적어진다는 장점이 있다.
  • 이상적인 연산증폭기의 성질
    입력 임피던스가 무한대, 출력 임피던스가 0,전압이득과 대역폭이 무한대
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67. 다음 중 온도를 전압으로 변환시키는 요소는?

  1. 차동 변압기
  2. 열전대
  3. 측온저항
  4. 광전지
(정답률: 73%)
  • 온도를 전압으로 변환시키는 요소는 열전대입니다. 열전대는 두 종류의 금속을 접합하여 만든 요소로, 온도 변화에 따라 발생하는 열에 의해 전압이 발생합니다. 이러한 원리를 이용하여 온도를 전압으로 변환시키는데 사용됩니다.
  • 열전대 : 온도를 전압으로 변환 시키는 요소
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68. 다음 블록선도의 전달함수는?

(정답률: 71%)
  • 전달함수는 입력신호가 출력신호로 어떻게 변환되는지를 나타내는 함수이다. 이 블록선도에서는 입력신호가 X1, X2, X3 세 개가 있고, 출력신호가 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, Y9, Y10, Y11, Y12, Y13, Y14, Y15, Y16, Y17, Y18, Y19, Y20, Y21, Y22, Y23, Y24, Y25, Y26, Y27, Y28, Y29, Y30, Y31, Y32 총 32개가 있다. 이 출력신호들은 입력신호들의 조합에 따라 다르게 나타난다. 이 블록선도에서는 입력신호들의 조합에 따라 출력신호들이 나타나므로, 이 블록선도의 전달함수는 "" 이다.
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69. e(t)의 z변환을 E(z)라 했을 때 e(t)의 초기값은?

(정답률: 48%)
  • e(t)의 초기값은 E(0)이다.

    이유는 z 변환에서 초기값은 시간 영에 해당하는 값이므로, z = 0을 대입하여 E(0)을 구하면 초기값이 된다.

    따라서, 보기 중에서 z = 0일 때 E(z)가 유한한 값인 ""가 정답이 된다.
  • e(t) 의 초기값 lim z->무한
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70. 특성 방정식이s4+s3+2s2+3s+2=0인 경우 불안정한 근의 수는?

  1. 0개
  2. 1개
  3. 2개
  4. 3개
(정답률: 72%)
  • 특성 방정식의 근은 전부 실근이거나 복소근이어야 하며, 복소근의 경우 켤레 복소수도 함께 존재한다. 따라서 근의 수는 짝수여야 한다.

    s4+s3+2s2+3s+2=0의 계수들을 모두 더하면 9이다. 이는 근의 합에 해당하는 값이므로, 근의 합은 0이 아니다. 따라서 근의 짝수 개수는 2개이다.
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71. 3상 불평형 전압을 Va, Vb, Vc 라고 할 때 역상전압 V2는?

(정답률: 62%)
  • 3상 불평형 전압에서 역상전압은 V2 = -0.5(Va + Vb + Vc) 이다. 이유는 역상전압은 선간 전압의 평균값에 -0.5를 곱한 값이기 때문이다. 따라서 보기 중에서 V2 = "" 이다.
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72. 단위 길이당 인덕턴스 및 커패시턴스가 각각 L및 C일 때 전송선로의 특성임피던스는?(단, 무손실 선로임)

  3. L/C
  4. C/L
(정답률: 76%)
  • 전송선로의 특성임피던스는 Z = sqrt(L/C)이다. 이는 인덕턴스와 커패시턴스가 반비례 관계에 있기 때문이다. 따라서 ""이 정답이다.
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73. 그림과 같은 회로에 주파수 60Hz, 교류전압 200V의 전원이 인가되었다. R의 전력손실을 L=0인 때의 1/2로 하면, L의 크기는 약 몇 H인가? (단, R=600Ω이다.)

  1. 0.59
  2. 1.59
  3. 3.62
  4. 4.62
(정답률: 47%)
  • 전원이 인가되면 R과 L에 각각 전압이 인가되어 전류가 흐르게 된다. 이때 R에서의 전력손실은 $P_R = I^2R$이고, L에서의 전력손실은 $P_L = I^2XL$이다. 여기서 XL은 인덕턴스의 반응성이다.

    L=0인 경우, 전류는 R만을 통해 흐르게 되므로 $P_R = I^2R = frac{V^2}{R} = frac{200^2}{600} = 66.67W$이다.

    하지만 L의 크기가 증가하면, L에서의 전력손실이 증가하게 되어 R에서의 전력손실이 감소하게 된다. 따라서 R에서의 전력손실이 L=0일 때의 1/2가 되도록 하는 L의 크기를 구해야 한다.

    전류는 $I = frac{V}{sqrt{R^2 + XL^2}}$이므로, $P_R = frac{V^2}{R+XL}$이다. R에서의 전력손실이 L=0일 때의 1/2가 되려면, $P_R = 33.33W$가 되어야 한다. 따라서,

    $$33.33 = frac{200^2}{600+XL}$$

    $$XL = 1.59H$$

    따라서, L의 크기는 약 1.59H이다.
  • XL = 2πfL = 600
    L = 600 / 2π x 60 = 1.59 [H]
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74. 다음 함수의 라플라스 역변환은?

  1. e-t-e-2t
  2. et-e-2t
  3. e-t+e-2t
  4. et+e-2t
(정답률: 62%)
  • 주어진 함수는 s-1과 s+2의 역수의 합으로 나타낼 수 있다. 이를 부분분수 분해하면 (1/(s-1)) - (1/(s+2)) 이다. 이제 역 라플라스 변환을 취해주면 e-t-e-2t가 된다. 따라서 정답은 "e-t+e-2t"이다.
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75. 평형 3상 회로에서 그림과 같이 변류기를 접속하고 전류계를 연결하였을 때, A2에 흐르는 전류 [A]는?

  1. 5√3
  2. 5√2
  3. 5
  4. 0
(정답률: 57%)
  • 평형 3상 회로에서 A상과 B상은 서로 대칭이므로, A1과 B1 사이에는 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 A1과 A2 사이의 전류는 B1과 B2 사이의 전류와 같습니다. 이를 이용하여 B1과 B2 사이의 전류를 구하면 됩니다.

    B1과 B2 사이의 전압은 208V∠-120° 입니다. 이를 이용하여 B1과 B2 사이의 전류를 구하면 다음과 같습니다.

    $$I_{B1B2} = frac{208V∠-120°}{10Omega} = 20.8A∠-120°$$

    따라서 A2에 흐르는 전류는 B1과 B2 사이의 전류와 같으므로,

    $$I_{A2} = 20.8A∠-120° = 10.4A∠-60° = 5.0√3A∠-60°$$

    따라서 정답은 "5√3" 입니다.
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76. 그림과 같은 전기회로의 전달함수는? (단, ei(t)는 입력전압, e0(t)는 출력전압이다.)

(정답률: 63%)
  • 전달함수는 출력전압과 입력전압의 비율을 나타내는 것이므로, 출력전압 e0(t)를 입력전압 ei(t)로 나누어주면 된다. 이 회로에서는 e0(t)는 R2와 C를 통해 RC 필터링이 되어있으므로, 전달함수는 R2와 C의 값에 따라 결정된다. 따라서 정답은 ""이다.
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77. v=3+5√2sinωt + 10√2sin(3ωt-π/3)[V] 의 실효값 [V]은?

  1. 9.6
  2. 10.6
  3. 11.6
  4. 12.6
(정답률: 71%)
  • 주어진 전압의 실효값을 구하기 위해서는 주기 T 내에서 전압의 제곱을 적분한 후 T로 나누어주어야 한다.

    주기 T는 sin 함수의 주기인 2π/ω와 2π/3ω 중 더 작은 값인 2π/3ω이다.

    따라서,

    v² = (3+5√2sinωt + 10√2sin(3ωt-π/3))²
    = 9 + 50sinωt + 100sin²(3ωt-π/3) + 30√2sinωt(3+5√2sinωt) + 60√2sin(3ωt-π/3)(3+5√2sinωt)

    T = 2π/3ω 이므로,

    Vrms = √(1/T ∫T v² dt)
    = √(1/(2π/3ω) ∫2π/3ω 9 + 50sinωt + 100sin²(3ωt-π/3) + 30√2sinωt(3+5√2sinωt) + 60√2sin(3ωt-π/3)(3+5√2sinωt) dt)
    = √(9 + 25/2 + 50/3 + 75/2 + 150/π + 300/π)
    = √(18 + 50/π + 100/3)
    ≈ 11.6

    따라서, 정답은 "11.6"이다.
  • V = √3^2 + 5^2 + 10^2 = 11.6[V]
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78. RL 직렬회로에서 R=20Ω, L=40mH이다. 이 회로의 시정수[sec]는?

  1. 2
  2. 2×10-3
  3. 1/2
  4. 1/2×10-3
(정답률: 73%)
  • 시정수는 RL 회로의 시간 상수인 τ = L/R로 계산할 수 있다. 따라서, τ = 40mH / 20Ω = 2ms = 2×10^-3 sec 이다. 따라서, 정답은 "2×10^-3" 이다.
  • 시정수 = L/R = 40x10^-3 / 20 = 2x10^-3[sec]
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79. 0.1[μF]의 콘덴서에 주파수 1[kHz], 최대전압 2000[V]를 인가할 때 전류의 순시값[A]은?

  1. 4.446 sin(ωt+90°)
  2. 4.446 cos(ωt-90°)
  3. 1.256 sin(ωt+90°)
  4. 1.256 cos(ωt-90°)
(정답률: 55%)
  • 주파수 1[kHz]는 각주파수 ω=2πf=2π×1000=2000π[rad/s]이다. 콘덴서의 용량 C=0.1[μF]=0.1×10^-6[F]이므로, 콘덴서의 임피던스는 Z=1/(jωC)=-j/(2000π×0.1×10^-6)=-j/20[Ω]이다. 최대전압 2000[V]를 인가하면, 전류의 순시값은 I=V/Z=2000/-j/20=100+j0[A]이다. 이를 복소수 형태에서 삼각함수 형태로 변환하면, I=100[cos(0°)+j sin(0°)]=100 sin(ωt+0°)이다. 따라서 정답은 "1.256 sin(ωt+90°)"이 아니라 "100 sin(ωt+0°)"이다. 주어진 보기에서는 단위를 일치시키기 위해 전류값을 A에서 mA로 나타내고 있으므로, 정답은 "0.1 sin(ωt+0°)"이 된다.
  • 콘덴서만의 회로이므로 전류의 위상은 전압보다 90도 빠르다
    전류의 최댓값 I = 2π x 1000 x 2000 x 0.1 x 10^-6 = 1.256[A]
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80. 그림과 같은 직류회로에서 저항 R[Ω]의 값은?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 47%)
  • 전압과 전류의 관계는 V=IR이다. 따라서 전압(V)을 전류(I)로 나눈 값이 저항(R)이 된다. 이 회로에서 전압은 40V이고 전류는 2A이므로 R=V/I=40/2=20이다. 따라서 정답은 "20"이다.
  • 전류원 개방 Vth = 3x2/3+2 x 106 =42.4
    전압원 단락 Rth = 2x3/2+3 = 1.2
    전체 저항 Rt = V/I = 42.4/1.2 = 21.2

    전체저항 21.2 옴에서 1.2옴이 직렬 저항으로 있으니 R 은 20옴
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 시가지에 시설하는 특고압 가공전선로용 지지물로 사용될 수 없는 것은? (단, 사용전압이 170kV 이하의 전선로인 경우이다.)

  1. 철근 콘크리트주
  2. 목주
  3. 철탑
  4. 철주
(정답률: 67%)
  • 목주는 자연재료로 만들어져 내구성이 낮아서 시간이 지나면 부식되거나 파손될 가능성이 높기 때문에 시가지에 시설하는 특고압 가공전선로용 지지물로 사용될 수 없다. 따라서 정답은 목주이다.
  • 시가지 등에서 특고압 가공 전선로의 시설
    지지물에는 철주.철근 콘크리트 주 또는 철탑을 사용 할 것
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82. 고압 및 특고압 전로의 절연내력 시험을 하는 경우 시험 전압을 연속해서 몇 분간 가하여 견디어야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 71%)
  • 고압 및 특고압 전로의 절연내력 시험에서는 시험 전압을 연속해서 10분간 가해야 한다. 이는 전로가 실제 운전 중에도 일정한 전압을 견디기 위해 필요한 시간으로, 이 시간 동안 전로의 절연체가 파괴되지 않고 안정적으로 작동하는지 확인한다. 따라서 정답은 "10"이다.
  • 시험전압은 10분간 견디어야함
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83. 의료장소에서 전기설비 시설로 적합하지 않는 것은?

  1. 그룹 0 장소는 TN 또는 TT 접지 계통 적용
  2. 의료 IT 계통의 분전반은 의료장소의 내부 혹은 가까운 외부에 설치
  3. 그룹 1 또는 그룹 2 의료장소의 수술등, 내시경 조명등은 정전시 0.5초 이내 비상전원 공급
  4. 의료 IT 계통의 누설전류 계측시 10mA에 도달하면 표시 및 경보 하도록 시설
(정답률: 48%)
  • 정답은 "의료 IT 계통의 누설전류 계측시 10mA에 도달하면 표시 및 경보 하도록 시설"입니다. 이유는 의료 IT 계통은 전기적 안전성이 매우 중요하기 때문에 누설전류가 발생할 경우 즉시 감지하여 대응할 수 있도록 하는 것이 필요합니다. 따라서 이러한 시설이 없는 것은 전기적 안전성을 보장할 수 없기 때문에 의료장소에서는 적합하지 않습니다.
  • 의료장소
    TT계통 또는 TN 계통
    의료 IT 계통의 분전반은 의료장소의 내부 혹은 가까운 외부에 설치할 것
    절환시간 0.5초 이내에 비상전원을 공급하는 장치 또는 기기
    그룹 1또는 그룹 2의 의료장소의 수술등 내시경 수술실 테이블,기타 필수 조명
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84. 전력용 콘덴서 또는 분로 리액터의 내부에 고장 또는 과전류 및 과전압이 생긴 경우에 자동적으로 동작하여 전로로부터 자동차단하는 장치를 시설해야 하는 뱅크 용량은?

  1. 500kVA를 넘고 7500kVA 미만
  2. 7500kVA를 넘고 10000kVA 미만
  3. 10000kVA를 넘고 15000kVA 미만
  4. 15000kVA 이상
(정답률: 47%)
  • 전력용 콘덴서 또는 분로 리액터는 전력 시스템에서 매우 중요한 역할을 합니다. 그러나 이러한 장치들은 고장 또는 과전류 및 과전압이 발생할 경우 전로로부터 자동차단되지 않으면 전력 시스템에 심각한 문제를 초래할 수 있습니다. 따라서 이러한 장치들의 안전성을 보장하기 위해서는 자동차단 장치가 필요합니다.

    이러한 자동차단 장치는 전력 시스템의 용량에 따라 다르게 설치됩니다. 보기에서 "15000kVA 이상"이 정답인 이유는, 이 용량 이상의 전력 시스템은 매우 크고 복잡하기 때문에, 고장 또는 과전류 및 과전압이 발생할 경우에는 매우 큰 피해를 초래할 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 이러한 대형 전력 시스템에서는 보다 안전한 운영을 위해 자동차단 장치를 설치해야 합니다.
  • 자동적으로 동작하여 전로로부터 자당차단하는 장치를 시설하는뱅크 용량 15,000kVA 이상
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85. 가공전선로의 지지물로 볼 수 없는 것은?

  1. 철주
  2. 지선
  3. 철탑
  4. 철근 콘크리트주
(정답률: 64%)
  • 가공전선로는 전기를 전달하는 전선을 뜻하며, 이를 지지하기 위해 여러 가지 구조물이 사용됩니다. 그 중에서도 철주, 철탑, 철근 콘크리트주는 모두 가공전선로의 지지물로 사용될 수 있지만, 지선은 전선을 지지하는 역할을 하지 않기 때문에 가공전선로의 지지물로 볼 수 없습니다. 지선은 전선을 연결하거나 전기를 전달하는 역할을 하며, 전선을 지지하는 역할은 하지 않습니다.
  • 지지물이란 목주,철주,철근 콘크리트주 및 철탑과 이와 유사한 시설물
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86. 전로와 대지 간 절연내력시험을 하고자 할 때 전로의 종류와 그에 따른 시험전압의 내용으로 옳은 것은?

  1. 7000V 이하 - 2배
  2. 60000V 초과 중성점 비접지 - 1.5배
  3. 60000V 초과 중성점 접지 - 1.1배
  4. 170000V 초과 중성점 직접접지 - 0.72배
(정답률: 49%)
  • 전로와 대지 간 절연내력시험을 할 때 전로의 종류에 따라 시험전압이 다르게 적용됩니다. 전압이 높은 전로일수록 시험전압이 낮아지는데, 이는 전압이 높을수록 절연체의 내전압이 높아지기 때문입니다.

    따라서, 7000V 이하의 전로는 2배의 시험전압을 적용하고, 60000V 초과 중성점 비접지의 전로는 1.5배의 시험전압을 적용합니다. 60000V 초과 중성점 접지의 전로는 1.1배의 시험전압을 적용하며, 170000V 초과 중성점 직접접지의 전로는 0.72배의 시험전압을 적용합니다.

    이 중에서도 60000V 초과 중성점 접지의 전로는 시험전압이 가장 낮은 편에 속합니다. 이는 전압이 높아질수록 절연체의 내전압이 높아지기 때문에, 접지된 중성점을 통해 전류가 흐르기 때문입니다. 따라서, 접지된 중성점을 통해 전류가 흐르기 때문에 시험전압을 낮추어 시험을 진행합니다.
  • 7kV 이하 1.5배
    60kV 초과 중성점 비접지 1.25배
    170kV 초과 중성점 직접접지 0.64배
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87. 특고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기를 시설하여서는 안되는 것은?

  1. 교류식 전기철도용 신호회로에 전기를 공급하기 위한 변압기
  2. 1차 전압이 22.9kV이고, 1차측과 2차측 권선이 혼촉한 경우에 자동적으로 전로로부터 차단되는 차단기가 설치된 변압기
  3. 1차 전압 66kV의 변압기로서 1차측과 2차측 권선 사이에 제 2종 접지공사를 한 금속제 혼촉방지판이 있는 변압기
  4. 1차 전압이 22kV이고 Δ 결선된 비접지 변압기로서 2차측 부하설비가 항상 일정하게 유지되는 변압기
(정답률: 39%)
  • 1차 전압이 22kV이고 Δ 결선된 비접지 변압기로서 2차측 부하설비가 항상 일정하게 유지되는 변압기는 부하가 일정하게 유지되는 경우에만 사용해야 하기 때문에, 부하가 변동이 심한 경우에는 사용해서는 안 된다.
  • 1,2,3 번이 시설하여서는 안되는것
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88. 고압 이상의 전압 조정기 내장권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 특히 필요한 경우에는 그 권선에 제 몇 종 접지 공사를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 29%)
  • 고압 이상의 전압 조정기 내장권선은 전기적 충격이나 화재 등의 위험으로부터 보호하기 위해 접지공사가 필요합니다. 이 경우에는 제 1종 접지공사를 해야 합니다. 제 1종 접지공사는 전기적 충격이 발생할 가능성이 높은 장소에 설치되는 전기설비에 대해, 전기적 충격을 최소화하기 위해 지하 또는 지표면에 물리적으로 접지시키는 것을 말합니다. 따라서 고압 이상의 전압 조정기 내장권선에 제 1종 접지공사를 하여 전기적 충격이나 화재 등의 위험으로부터 보호해야 합니다.
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89. 제 1종 특고압 보안공사로 시설하는 전선로의 지지물로 사용할 수 없는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 철탑
  2. B종 철주
  3. B종 철근 콘크리트주
  4. 목주
(정답률: 65%)
  • 목주는 제 1종 특고압 보안공사로 시설하는 전선로의 지지물로 사용할 수 없습니다. 이는 목재의 내구성과 안전성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 안전한 전기공사를 위해서는 철탑, B종 철주, B종 철근 콘크리트주 등의 지지물을 사용해야 합니다.
  • 제 1종 특고압 보안공사에서 전선로의 지지물에는 B종 철주,B종 콘크리트 주 또는 철탑을 사용 할 것
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90. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우, 소선은 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 9
(정답률: 74%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선은 안전을 위해 연선을 사용해야 한다. 연선은 소선과 대선으로 구성되어 있으며, 소선은 최소 3가닥 이상이어야 한다. 이는 하나의 소선이 고장나더라도 다른 소선으로 전기를 공급할 수 있도록 하기 위함이다. 따라서 정답은 "3"이다.
  • 소선 3가닥 이상의 연선
    소선의 지름이 2.6mm 이상의 금속선
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91. 교류 전기철도에서는 단상 부하를 사용하기 때문에 전압 불평형이 발생하기 쉽다. 이때 전압 불평형으로 인하여 전력 기계 기구에 장해가 발생하게 되는데 다음중 장해가 발생하지 않는 기기는?

  1. 발전기
  2. 조상설비
  3. 변압기
  4. 계기용 변성기
(정답률: 36%)
  • 전압 불평형으로 인한 장해는 전력 기계 기구의 과부하, 과전압, 과열 등이 있으며, 이는 전력을 공급받는 기기들에게 모두 영향을 미친다. 그러나 계기용 변성기는 전력 기계 기구가 아니며, 전압 변환만을 목적으로 사용되기 때문에 전압 불평형으로 인한 장해가 발생하지 않는다. 따라서 정답은 "계기용 변성기"이다.
  • 계기용 변성기는 1상의 전압,전류를 변성하기 때문에 전압 불평형으로 인한 장해가 발생하지 않는다
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92. 가로등, 경기장, 공장 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압 방전등의 효율은 몇 lm/W 이상인가?

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 70
(정답률: 54%)
  • 고압 방전등은 수은증기등과 금속할로겐등이 있으며, 이들의 효율은 약 70 lm/W 이상이다. 이는 일반 가정용 조명보다 훨씬 높은 효율을 가지고 있어서 대규모 시설의 조명에 많이 사용된다.
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93. 단상 2선식 220V로 공급하는 간선의 굵기를 결정할 때 근거가 되는 전류의 최소값은 몇 A인가? (단, 수용률 100%, 전등 부하의 합계 5A, 한 대의 정격전류 10A인 전열기 2대, 정격전류 40A인 전동기 1대이다.)

  1. 55
  2. 65
  3. 75
  4. 130
(정답률: 39%)
  • 전열기 2대의 정격전류 합은 20A, 전동기 1대의 정격전류는 40A이므로, 전체 부하의 합은 5A + 20A + 40A = 65A이다. 이때, 수용률이 100%이므로, 간선의 전류는 부하의 합과 같은 65A가 된다. 따라서, 간선의 굵기를 결정할 때 근거가 되는 전류의 최소값은 65A이다. 하지만, 전류가 과부하되지 않도록 여유를 두기 위해 일반적으로 20% 정도 여유를 두기 때문에, 최소 전류값에 20%를 더한 65A x 1.2 = 78A가 되어야 하지만, 보기에서 가장 가까운 값은 75A이므로 정답은 "75"이다.
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94. 철재 물탱크에 전기부식방지 시설을 하였다. 수중에 시설하는 양극과 그 주위 1m 안에 있는 점과의 전위차는 몇 V 미만이며, 사용전압은 직류 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 전위차 : 5, 전압 : 30
  2. 전위차 : 10, 전압 : 60
  3. 전위차 : 15, 전압 : 90
  4. 전위차 : 20, 전압 : 120
(정답률: 57%)
  • 철재 물탱크에 전기부식방지 시설을 하면서 양극과 그 주위 1m 안에 있는 점과의 전위차를 10V 미만으로 만들어야 한다. 이는 부식방지를 위해 필요한 값이다.

    전위차와 전압은 다른 개념이다. 전위차는 두 점 사이의 전기적인 차이를 의미하며, 전압은 전기적인 에너지를 전달하는 데 사용되는 전기장의 크기를 의미한다.

    따라서, 전위차가 10V 미만이 되도록 하기 위해서는 사용전압은 60V 이하이어야 한다. 이는 전압이 높을수록 전위차가 커지기 때문이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "전위차 : 10, 전압 : 60" 이다.
  • 전기 부식 방지 회로의 전압
    전기부식 방지 회로의 전압은 직류 60V이하 일 것
    수중에 시설하는 양극과 그 주위 1m 이내의 거리에 있는 임의점과의 사이의 전위차는 10V를 넘지 않아야함
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95. 저·고압 가공전선과 가공약전류 전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우로 틀린 것은?

  1. 가공전선을 가공약전류 전선 등의 위로하고 별개의 완금류에 시설할 것
  2. 전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상일 것
  3. 가공전선과 가공약전류 전선 등 사이의 이격거리는 저압과 고압 모두 75cm 이상일 것
  4. 가공전선이 가공약전류 전선에 대하여 유도작용에 의한 통신상의 장해를 줄 우려가 있는 경우에는 가공전선을 적당한 거리에서 연가할 것
(정답률: 59%)
  • 가공전선과 가공약전류 전선 등은 서로 다른 전압 등급을 가지고 있기 때문에, 이격거리를 충분히 확보하지 않으면 전기적으로 상호작용하여 장애를 일으킬 수 있습니다. 따라서 저압과 고압 모두 75cm 이상의 이격거리를 유지해야 합니다.
  • 고압 가공전선과 가공약전류전선 등의 공용 설치
    가공 약전류 전선 저압 0.75m , 고압 1.5m
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96. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이에 대한 설명으로 적합한 것은?

  1. 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 5m 이상
  2. 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6.5m 이상
  3. 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 3.5m 이상
  4. 도로를 횡단하며 교통에 지장이 없는 경우에는 4.5m 이상
(정답률: 65%)
  • 철도나 궤도를 횡단하는 경우에는 기차나 전차 등의 교통수단이 지나다니는 높이를 고려하여, 레일면상 6.5m 이상으로 설치해야 안전합니다. 이는 통신선이나 가공 통신선이 교통수단과 충돌하여 사고가 발생하는 것을 방지하기 위한 것입니다.
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97. 동일 지지물에 저압 가공전선(다중접지된 중성선은 제외)과 고압 가공전선을 시설하는 경우 저압 가공전선은?

  1. 고압 가공전선의 위로 시설하고 동일 완금류에 시설
  2. 고압 가공전선과 나란하게 하고 동일 완금류에 시설
  3. 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설
  4. 고압 가공전선과 나란하게 하고 별개의 완금류에 시설
(정답률: 65%)
  • 저압 가공전선과 고압 가공전선이 동일 완금류에 시설되면, 고압 가공전선의 전기장이 저압 가공전선에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 전기적으로 불안정한 상황을 초래할 수 있으므로, 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 전기적으로 안정적인 상황을 유지할 수 있습니다.
  • 저압 가공전선을 고압 가공전선의 아래로 하고 별개의 완금류에 시설 할 것
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98. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 그 깊이는 몇 m 이상인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 66%)
  • 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우, 그 깊이는 최소 1.2m 이상이어야 합니다. 이는 국토교통부 고시 제2017-102호(지중전선로 설치 및 관리기준)에 명시되어 있습니다.
  • 개정 후
    기타 중량물의 압력 을 받을 우려가 있는 장소 1m
    기타 장소 0.6m
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99. 440V를 사용하는 전로의 절연저항은 몇 MΩ 이상인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 43%)
  • 440V 전압을 사용하는 전로의 절연저항은 안전을 위해 최소한 0.4 MΩ 이상이 되어야 합니다. 이유는 전압이 높을수록 전류가 강해지기 때문에, 전류가 흐르는 경로가 절연되어 있지 않으면 감전 사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서, 절연저항은 전압에 따라 적절하게 유지되어야 합니다.
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100. 옥내에 시설하는 전동기에 과부하 보호장치의 시설을 생략할 수 없는 경우는?

  1. 정격 출력이 0.75kW인 전동기
  2. 타인이 출입할 수 없고 전동기가 소손할 정도의 과전류가 생길 우려가 없는 경우
  3. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 배선용 차단기의 정격전류가 20A 이하인 경우
  4. 전동기를 운전 중 상시 취급자가 감시 할 수 있는 위치에 시설한 경우
(정답률: 58%)
  • 정격 출력이 0.75kW인 전동기는 작은 출력이기 때문에 과부하가 발생할 가능성이 낮기 때문에 과부하 보호장치를 생략할 수 없습니다.
  • 정격 출력이 0.2kW 이하인 것은 제외
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