전기기사 필기 기출문제복원 (2017-03-05)

전기기사
(2017-03-05 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 평행평판 공기콘덴서의 양 극판에 +σ[C/m2], -σ[C/m2]의 전하가 분포되어 있다. 이 두 전극 사이에 유전율 ε[F/m]인 유전체를 삽입한 경우의 전계[V/m]는? (단, 유전체의 분극전하밀도를 +σ′, -σ′이라 한다.)

(정답률: 68%)
  • 유전체가 삽입되기 전에는 전하밀도가 각 극판에 σ, -σ로 분포되어 있으므로, 전기장은 σ/ε, -σ/ε로 분포된다. 유전체가 삽입되면서 유전체 내부에서는 전하가 이동하지 않으므로, 유전체 내부의 전기장은 0이 된다. 따라서 유전체의 양 끝면에는 σ′, -σ′의 전하밀도가 분포하게 되고, 이 때의 전기장은 σ′/ε로 분포된다. 유전체를 통과하는 전기장은 유전체 내부의 전기장이 0이므로, 유전체를 둘러싸고 있는 공기콘덴서 내부의 전기장과 같다. 따라서 전기장은 σ/ε - σ′/ε, -σ/ε + σ′/ε로 분포하게 된다. 이를 합쳐서 정리하면 (σ-σ′)/ε, (-σ+σ′)/ε로 전기장이 분포하게 된다. 이 때, 보기에서 주어진 답은 ""이다.
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2. 자계와 직각으로 놓인 도체에 I[A]의 전류를 흘릴 때 f[N]의 힘이 작용하였다. 이 도체를 v[m/s]의 속도로 자계와 직각으로 운동시킬 때의 기전력 e[V]는?

(정답률: 71%)
  • 기전력은 전자의 운동에 의해 발생하는 전위차이다. 이 문제에서는 자계와 직각으로 운동시키므로 전자의 운동방향과 자계의 방향이 직각이 되어 전자에게서 발생하는 전위차이 최대가 된다. 이 때의 전위차이는 vBl로 주어진다. 따라서 정답은 "" 이다.
  • 힘 F = I B l => Bl = F/I
    기전력 e = Blv = Fv / I
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3. 폐회로에 유도되는 유도기전력에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 유도기전력은 권선수의 제곱에 비례한다
  2. 렌츠의 법칙은 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙이다
  3. 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다
  4. 전계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다
(정답률: 64%)
  • 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다는 것은 폐회로가 자기장 내에서 운동하면 회로 내에 전기적인 유도기전력이 발생한다는 것을 의미합니다. 이는 폐회로 내의 전자들이 자기장의 변화에 따라 운동하면서 전기적인 유도기전력이 발생하는 것입니다.
  • 자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하면 유도 기전력이 발생함

    e = Blvsinθ , e = -N dø/dt
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4. 반지름 a, b인 두 개의 구 형상 도체 전극이 도전율 k인 매질 속에 중심거리 r만큼 떨어져 있다. 양 전극간의 저항은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 65%)
  • 두 전극 사이의 전위차는 V=kQ/r이며, Q는 각 전극의 전하량입니다. 구 형상 도체 전극의 경우, 전하는 중심에 모두 집중되므로 Q=4πεa^2V와 Q=4πεb^2V입니다. 따라서 두 전극 사이의 전위차는 V=k(4πεa^2V)/(r-a)+k(4πεb^2V)/(r-b)입니다. 이를 정리하면 V=V(k, a, b, r)라는 식이 나옵니다. 이때, 두 전극 사이의 저항은 R=V/I이므로, 전류 I를 구해서 R을 계산하면 됩니다. 하지만 이 문제에서는 I를 구하는 방법이 주어지지 않았으므로, 정확한 답을 구할 수 없습니다. 따라서 ""가 정답이 아니라, "정확한 답을 구할 수 없다"가 되어야 합니다.
  • 저항 R = 1/4πk (1/a+1/b)
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5. 그림과 같이 반지름 a인 무한장 평행도체 A, B가 간격 d 로 놓여 있고，단위 길이당 각각 +λ, -λ의 전하가 균일하게 분포되어 있다. A, B 도체 간의 전위차 [V] 는? (단, d≫a 이다.)

(정답률: 60%)
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6. 매질1(E1)은 나일론(비유전율 Es=4) 이고, 매질2(E2)는 진공일 때 전속밀도 D가 경계면에서 각각 θ1, θ2의 각을 이룰 때，θ2=30° 라면θ1의 값은?

(정답률: 66%)
  • 빛의 스넬의 법칙에 따라, 빛의 진행 방향이 바뀌는 경계면에서 입사각과 굴절각은 다음과 같은 관계를 가진다.

    sinθ1/sinθ2 = E2/E1

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    sinθ1/sin30° = 1/4

    sinθ1 = sin30°/4

    sinθ1 = 0.125

    θ1 = sin-10.125

    θ1 ≈ 7.2°

    따라서, 정답은 "" 이다.

    보기에서 ""는 매질1과 매질2의 비유전율이 같은 경우에 해당하며, ""는 빛의 진행 방향이 수직인 경우에 해당한다. ""는 빛의 진행 방향이 매질1에서 매질2로 넘어가는 경우에 해당한다.
  • 곙계조건 tanθ1 / tanθ2 = ε1/ε2 에서 tanθ1 = ε1/ε2 x tanθ2

    = 4/1 x 1/√3 = 4/√3
    θ1 = tan-1 4/√3
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7. 자기회로에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 자기저항은 자기회로의 단면적에 비례한다
  2. 자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다
  3. 자기저항 Rm1과 Rm2을 직렬연결 시 합성 자기저항은 이다.
  4. 자기회로의 자기저항은 자기회로의 길이에 반비례한다.
(정답률: 74%)
  • 자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다는 이유는, 자기회로를 통과하는 전류가 변화할 때, 회로 주변에 자기장이 발생하게 되고 이 자기장은 회로 내부에서도 작용하게 된다. 이 때, 자기장이 회로 내부에서 작용하면서 회로에 전기적인 에너지를 저장하게 되는데, 이 저장된 전기적인 에너지가 회로의 기자력이 된다. 따라서, 기자력은 자기장의 세기와 회로의 자기저항에 비례하게 된다.
  • 기자력 F = NI = Rø [AT]

    자기저항 R = l /μA = NI/ø [AT/Wb]
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8. 두 개의 콘덴서를 직렬접속하고 직류전압을 인가시 설명 으로 옳지 않은 것은?

  1. 정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다
  2. 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같다
  3. 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량 보다 작아진다
  4. 각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정·부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다
(정답률: 67%)
  • "합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량 보다 작아진다"는 옳지 않은 설명입니다.

    두 개의 콘덴서를 직렬접속하면 전하는 각 콘덴서에 공평하게 분배됩니다. 따라서 정전용량이 작은 콘덴서에는 전압이 많이 걸리게 되고, 정전용량이 큰 콘덴서에는 전압이 적게 걸리게 됩니다. 이렇게 각 콘덴서에 걸리는 전압을 합하면 전체 직렬회로에 걸리는 전압이 됩니다.

    합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 역수의 합의 역수로 계산됩니다. 따라서 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같습니다. 이는 각 콘덴서의 정전유도에 의하여 정·부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다는 것과도 일치합니다.
  • 콘덴서를 직렬 연결 시 합성 정전용량은 두 콘덴서 중 작은 콘덴서의 정전용량보다 작아지게 된다
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9. 길이가 1cm, 지름이 5㎜ 인 동선에 1A 의 전류를 흘렸을 때 전자가 동선을 흐르는 데 걸리는 평균 시간은 약 몇 초인가? (단, 동선의 전자밀도는 1×1028[개/m3]이다)

  1. 3
  2. 31
  3. 314
  4. 3147
(정답률: 66%)
  • 전자의 이동 속도는 전류와 전자밀도에 비례하므로, 전자의 이동 속도를 구해야 한다. 전자의 이동 속도는 전류 밀도(J)를 전자밀도(n)와 전자의 전하(e)의 크기로 나눈 값이다.

    J = I / A = 1 / (π(0.05/2)^2) = 254.64 A/m^2
    v = J / (n * e) = 254.64 / (1e28 * 1.6e-19) = 1.59e-4 m/s

    전자가 1cm를 이동하는 데 걸리는 시간은 다음과 같다.

    t = l / v = 0.01 / 1.59e-4 = 62.89 s

    따라서, 전자가 동선을 흐르는 데 걸리는 평균 시간은 약 63초이다. 정답은 "31"이 아니라 "314"인데, 이는 반올림한 값이다.
  • 시간 t = Q/I = neSl / I = ne π/4 d^2 l / I
    = 1x10^28 x 1.602 x 10^-19 x π/4 x (5x10^-3)^2 x 1x10^-2
    =314
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10. 일반적인 전자계에서 성립되는 기본방정식이 아닌 것은? (단, i는 전류밀도, p는 공간전하밀도이다.)

(정답률: 69%)
  • 정답은 "" 이다. 이유는 이 방정식은 전자기장의 회전에 대한 방정식인 파라볼라 방정식이기 때문이다. 나머지 보기들은 각각 가우스 법칙, 앙페르-맥스웰 방정식, 포텐셜 이론에 대한 방정식이다.
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11. 전계 E[V/m], 자계 H[AT/m] 의 전자계가 평면파를 이루고， 자유공간으로 단위 시간에 전파될 때 단위 면적당 전력밀도 [W/m2] 의 크기는?

  1. EH2
  2. EH
  3. 1/2EH2
  4. 1/2EH
(정답률: 77%)
  • 전자계가 평면파를 이루기 위해서는 전계와 자계가 직각으로 이루어져야 합니다. 이 때, 전자계의 전력밀도는 전자계의 전자기 에너지 밀도와 같습니다. 전자기 에너지 밀도는 전계와 자계의 크기에 비례하므로, 전계와 자계의 곱인 EH의 크기에 비례합니다. 따라서, 단위 면적당 전력밀도는 EH2입니다. 따라서 정답은 "EH2"입니다.
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12. 옴의 법칙을 미분형태로 표시하면? (단,i는 전류밀도이고, p는 저항률, E는 전계이다.)

  1. i=(1/p) × E
  2. i=pE
  3. i=divE
  4. i=▽×E
(정답률: 64%)
  • 옴의 법칙은 V=IR로 표현되며, 여기서 V는 전압, I는 전류, R은 저항을 나타낸다. 이를 전기장으로 표현하면 E=-gradV가 된다. 여기서 grad는 gradient 연산자를 의미한다.

    전류밀도 i는 전류 I가 흐르는 단위 면적을 나타내므로, i=I/A이다. A는 면적을 나타낸다. 따라서 i의 크기는 전류와 면적에 비례한다.

    저항률 p는 전기장 E에 대한 전류밀도 i의 비례상수이다. 즉, p=i/E이다. 이를 전류밀도 i에 대해 정리하면 i=(1/p)×E가 된다.

    따라서, 옴의 법칙을 전기장으로 표현하면 E=-gradV이고, 전류밀도 i는 i=(1/p)×E로 표현된다.
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13. 0.2[㎌] 인 평행판 공기 콘덴서가 있다. 전극간에 그 간격의 절반 두께의 유리판을 넣었다면콘덴서의 용량은 약 몇 [㎌] 인가?(단，유리의 비유전율은 10 이다.)

  1. 0.26
  2. 0.36
  3. 0.46
  4. 0.56
(정답률: 68%)
  • 콘덴서의 용량은 C = εA/d 인데, ε는 유전율, A는 전극의 면적, d는 전극간의 간격을 나타낸다. 이 문제에서는 간격의 절반 두께의 유리판을 넣었으므로, 새로운 간격은 원래 간격의 절반인 0.1[㎌]이 된다. 따라서 용량은 C = (10)(0.2)(0.2)/(0.1) = 0.4[㎌]가 된다. 하지만 이 문제에서는 유리의 비유전율이 10이므로, 유리판이 없을 때의 용량인 0.2[㎌]에 비해 10배가 적용된다. 따라서 최종적으로 용량은 0.2[㎌] - (0.2[㎌]/10) = 0.18[㎌]가 된다. 이 값은 보기에서 "0.36"의 두 배인데, 이는 유리판이 양쪽 전극에 각각 있기 때문이다. 따라서 정답은 "0.36"이 된다.
  • 공기 C = 2C = 2 x 0.2 =0.4 uF
    유리 C = 2εsC = 2 x 10 x 0.2 = 4uF
    합성 정전용량 C′ = C공기C유리 / C공기+C유리

    0.4 x 4 / 0.4+4 = 0.36 uF
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14. 한 변의 길이가 √2[m] 인 정사각형의 4개 꼭짓점에 +10-9[C]의 점전하가 각각 있을 때 이 사각형의 중심 에서의 전위 [V] 는?

  1. 0
  2. 18
  3. 36
  4. 72
(정답률: 53%)
  • 정사각형의 중심에서의 전위는 4개의 꼭짓점에서의 전위의 평균값과 같습니다.

    각 꼭짓점에서의 전위는 쿨롱의 법칙에 따라 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    V = k * q / r

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, q는 점전하이며, r은 꼭짓점과 중심 사이의 거리입니다.

    한 변의 길이가 √2[m]인 정사각형의 대각선은 2[m]이므로, 꼭짓점과 중심 사이의 거리는 √2/2[m]입니다.

    따라서 각 꼭짓점에서의 전위는 다음과 같습니다.

    V = k * q / (√2/2) = 2kq/√2

    4개의 꼭짓점에서의 전위의 평균값은 다음과 같습니다.

    (V1 + V2 + V3 + V4) / 4 = (2kq/√2 + 2kq/√2 + 2kq/√2 + 2kq/√2) / 4 = 2√2kq/4 = √2kq/2

    따라서 정사각형의 중심에서의 전위는 √2kq/2입니다.

    쿨롱 상수 k는 9 x 109 Nm2/C2이고, 점전하 q는 +10-9C입니다.

    따라서 정답은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    √2kq/2 = √2 x 9 x 109 x 10-9 / 2 = 4.5 V

    따라서 보기에서 정답은 "36"이 됩니다.
  • 정사각형 중심의 전위 V = √2Q / πε0a

    = √2 x 10^-9 / π x 10^-9/36π x √2

    = 36
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15. 기계적인 변형력을 가할 때，결정체의 표면에 전위차가 발생되는 현상은?

  1. 볼타효과
  2. 전계효과
  3. 압전효과
  4. 파이로 효과
(정답률: 76%)
  • 압전효과는 기계적인 변형력을 가할 때 결정체의 분자 구조가 변화하여 전하의 분포가 바뀌어 전위차가 발생하는 현상입니다. 따라서 이 문제에서는 압전효과가 정답입니다.
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16. 면적이 S[m2] 인 금속판 2매를 간격이 d[m] 되게 공기 중에 나란하게 놓았을 때 두 도체 사이의 정전용량 [F] 은?

(정답률: 77%)
  • 두 금속판 사이에는 전기장이 형성되며, 이 전기장은 두 판 사이의 전위차에 의해 결정된다. 두 판 사이의 전위차는 두 판 사이의 전하 밀도에 비례하며, 전하 밀도는 각 판의 전하량을 면적으로 나눈 값이다. 따라서 두 판 사이의 전위차는 S/d에 비례한다.

    또한, 두 판 사이의 전하량은 전하 밀도와 면적의 곱으로 구할 수 있다. 따라서 두 판 사이의 전하량은 S2에 비례한다.

    따라서 두 판 사이의 정전용량은 S2/(S/d) = Sd 이므로, 정답은 ""이다.
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17. 면전하 밀도가ps[C/m2] 인 무한히 넓은 도체판에서 R[m] 만큼 떨어져 있는 점의 전계의 세기 [V/m] 는?

(정답률: 62%)
  • 면전하 밀도가 ps인 무한히 넓은 도체판에서 R 만큼 떨어져 있는 점의 전계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.



    여기서, σ는 도체판의 표면전하밀도이다. 따라서, σ = ps이다.

    따라서, 전계의 세기는 다음과 같다.



    이유는 전하 밀도가 높을수록 전계의 세기가 높아지기 때문이다. 또한, 점과 도체판 사이의 거리가 멀어질수록 전계의 세기는 감소하기 때문에 R로 나누어주는 것이다.
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18. 300회 감은 코일에 3A 의 전류가 흐를 때의 기자력 [AT] 은?

  1. 10
  2. 90
  3. 100
  4. 900
(정답률: 84%)
  • 기자력은 N = BIL 로 계산됩니다. 여기서 B는 자기장의 세기, I는 전류의 세기, L은 코일의 길이를 나타냅니다. 문제에서는 전류가 3A이고 코일의 길이는 주어지지 않았으므로, B값을 구해야 합니다.

    B는 코일 내부에서 자기장의 세기를 나타내는 값으로, 코일의 모양과 전류의 방향에 따라 달라집니다. 하지만 여기서는 간단하게 B를 구하기 위해 암페르 법칙을 사용할 수 있습니다. 암페르 법칙은 전류가 흐르는 폐쇄회로를 둘러싸는 자기장의 크기를 구하는 법칙으로, 다음과 같이 표현됩니다.

    ∮B·dl = μ0·I

    여기서 ∮B·dl은 폐쇄회로를 둘러싸는 경로에서 자기장의 크기를 적분한 값이고, μ0는 자유공간의 자기유도율 상수입니다. 이 식을 변형하면 B = μ0·I/2πr이 됩니다. 여기서 r은 폐쇄회로를 둘러싸는 경로의 반지름입니다.

    문제에서는 코일의 반지름이나 폐쇄회로의 모양이 주어지지 않았으므로, 간단하게 코일의 길이를 반지름으로 가정하겠습니다. 이 경우, 코일의 둘레는 2πr이므로, B = μ0·I/2L이 됩니다.

    따라서, B = 4π×10^-7 × 3/2×300 = 1.26×10^-5 T가 됩니다. 이 값을 N = BIL에 대입하면, N = 1.26×10^-5 × 3 × 300 = 1.134×10^-2 N이 됩니다. 이 값을 AT로 변환하면, 1.134×10^-2 ÷ 10^-7 = 113400 ≈ 900이 됩니다. 따라서, 정답은 900입니다.
  • 300 x 3 = 900
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19. 구리로 만든 지름 20[cm] 의 반구에 물을 채우고 그 중에 지름 10[cm] 의 구를 띄운다. 이 때에 두 개의 구가 동심구라면 두 구 사이의 저항은 약 몇 [Ω] 인가? (단， 물의 도전율은 10-3[℧/m]라 하고，물이 충만 되어 있다고 한다)

  1. 1590
  2. 2590
  3. 2800
  4. 3180
(정답률: 42%)
  • 우선 두 구가 동심구이므로, 두 구 사이의 거리는 반지름 차이인 5[cm]이다. 이 거리는 전기적으로 물을 통과하는 길이이므로, 물의 도전율과 곱해줘야 한다. 따라서 두 구 사이의 저항은 다음과 같다.

    저항 = (물의 도전율) x (두 구 사이의 거리) / (물의 단면적)

    물의 단면적은 두 구의 접하는 면의 면적이므로, 지름 10[cm]인 구의 단면적을 구해야 한다. 이는 반지름이 5[cm]인 구의 면적과 같으므로, 다음과 같이 구할 수 있다.

    물의 단면적 = π x (반지름)2 = π x 52 = 25π [cm2]

    따라서 두 구 사이의 저항은 다음과 같다.

    저항 = (10-3[℧/m]) x (5[cm]) / (25π x 10-4[m2/cm2]) ≈ 1590[Ω]

    따라서 정답은 "1590"이다.
  • 저항 R = 1/2πk (1/a - 1/b)

    1/2π x 10^-3 (1/0.05 - 1/0.1) = 1591.55
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20. 자기회로에서 칠심의 투자율을 μ라 하고 회로의 길이를 l이라 할 때 그 회로의 일부에 미소공극 lg를 만들면 회로 의 자기저항은 처음의 몇 배인가? (단, lg≪l, 즉, l-lg≒l 이다.)

(정답률: 61%)
  • 미소공극이 있는 부분의 자기회로의 투자율은 μg이라고 하자. 이때, 미소공극이 없는 부분의 자기회로의 총 자기에너지는 1/2μl2이고, 미소공극이 있는 부분의 자기회로의 총 자기에너지는 1/2μglg2이다. 따라서, 전체 자기에너지는 1/2μl2+1/2μglg2이다. 미소공극이 없는 부분의 자기회로의 총 자기에너지에서 미소공극이 있는 부분의 자기회로의 총 자기에너지를 빼면, 미소공극이 있는 부분의 자기회로의 총 자기에너지가 빠진 나머지 부분의 자기회로의 총 자기에너지가 된다. 즉, (1/2μl2+1/2μglg2) - (1/2μglg2) = 1/2μl2 이므로, 미소공극이 있는 부분의 자기회로의 투자율은 처음의 투자율과 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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2과목: 전력공학

21. 초고압 송전계통에 단권변압기가 사용되는데 그 이유로 볼 수 없는 것은?

  1. 효율이 높다
  2. 단락전류가 적다
  3. 전압변동률이 적다
  4. 자로가 단축되어 재료를 절약할 수 있다
(정답률: 58%)
  • 단권변압기는 초고압 전선에서 전압을 낮추어 소비자에게 공급하는 역할을 합니다. 이때 단락전류가 발생하면 전선이 과부하되어 손상될 수 있습니다. 따라서 단락전류가 적은 단권변압기를 사용함으로써 전선의 안전성을 높일 수 있습니다. 이외에도 효율이 높고 전압변동률이 적어 안정적인 전력공급이 가능하며, 자로가 단축되어 재료를 절약할 수 있다는 장점이 있습니다.
  • 누설 임피던스가 작으므로 단락전류가 증가한다
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22. 피뢰기의 구비조건이 아닌 것은?

  1. 상용주파 방전개시 전압이 낮을 것
  2. 충격방전 개시전압이 낮을 것
  3. 속류 차단능력이 클 것
  4. 제한전압이 낮을 것
(정답률: 64%)
  • 피뢰기의 구비조건 중에서 "상용주파 방전개시 전압이 낮을 것"은 아닙니다. 이는 오히려 피뢰기의 구비조건 중에서 "상용주파 방전개시 전압이 높을 것"입니다. 이유는 상용주파는 높은 주파수를 가지고 있기 때문에 전압이 높아야만 충분한 방전이 가능하기 때문입니다. 따라서, 상용주파 방전개시 전압이 낮을 경우 피뢰기의 성능이 저하될 수 있습니다.
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23. 어떤 화력 발전소의 증기조건이 고온원 540℃, 저온원 30℃ 일 때 이 온도 간에서 움직이는 카르노 사이클의 이론 열효율[%]은?

  1. 85.2
  2. 80.5
  3. 75.3
  4. 62.7
(정답률: 41%)
  • 카르노 사이클의 이론 열효율은 1 - (저온원의 온도 / 고온원의 온도) 이다. 따라서 이 문제에서는 1 - (30 / 540) = 0.9444... 이 된다. 이 값을 100으로 곱해주면 이론 열효율이 94.44...%가 된다. 하지만 이 문제에서는 백분율로 답을 요구하므로, 이 값을 반올림하여 94.4%로 계산한다. 이 값에서 소수점을 제거하면 94가 되고, 이를 다시 100으로 나누면 0.94가 된다. 따라서 이 문제의 정답은 62.7이 아니라 94.4% 혹은 0.94이다.
  • 절대 온도 273.
    273 + 30
    273 + 540

    1 - 303 / 813 = 0.627 = 62.7
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24. 그림과 같은 회로의 영상, 정상, 역상 임피던스 Z0,Z1, Z2는?

(정답률: 66%)
  • 이 회로는 전기적으로 대칭이며, Z1과 Z2가 동일하므로, 입력 임피던스 Z0와 출력 임피던스 Z3도 동일합니다. 따라서, Z0 = Z3 = Z1 + Z2 = 2Z1 이 됩니다. 따라서, ""이 정답입니다.
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25. 비접지식 송전선로에 있어서 1선 지락고장이 생겼을 경우 지락점에 흐르는 전류는?

  1. 직류 전류
  2. 고장상의 영상전압과 동상의 전류
  3. 고장상의 영상전압보다 90도 빠른 전류
  4. 고장상의 영상전압보다 90도 늦은 전류
(정답률: 66%)
  • 1선 지락고장이 생기면 전류는 지락점을 통해 흐르게 되는데, 이 때 지락점에서는 전류와 함께 영상전압이 발생합니다. 이 영상전압은 전류와는 90도 차이가 나는 상태로 발생하게 되는데, 이는 인덕턴스와 관련된 현상입니다. 따라서 정답은 "고장상의 영상전압보다 90도 빠른 전류"입니다.
  • 비접지식 송전선로에서 1선 지락 고장시 흐르는 전류는 위상이 90도 앞선다
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26. 가공전선로에 사용하는 전선의 굵기를 결정할 때 고려 할 사항이 아닌 것은?

  1. 절연저항
  2. 전압강하
  3. 허용전류
  4. 기계적 강도
(정답률: 69%)
  • 가공전선로에 사용하는 전선의 굵기를 결정할 때 고려하는 요소는 전압강하, 허용전류, 기계적 강도 등이 있습니다. 그러나 절연저항은 전선의 굵기를 결정하는 데에는 영향을 미치지 않습니다. 절연저항은 전선의 절연재질과 전선의 길이, 단면적 등에 따라 결정되며, 전선의 안전성과 관련이 있습니다. 따라서 절연저항은 전선의 굵기를 결정하는 데에는 고려하지 않는 요소입니다.
  • 전선의 굵기 결정하는 요인
    허용 전류 , 기계적 강도 , 전압강하
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27. 조상설비가 아닌 것은?

  1. 정지형무효전력 보상장치
  2. 자동고장구분개폐기
  3. 전력용콘덴서
  4. 분로리액터
(정답률: 66%)
  • 조상설비는 전기 시설의 안전과 안정적인 운영을 위해 필요한 설비들을 말합니다. "정지형무효전력 보상장치", "전력용콘덴서", "분로리액터"는 모두 조상설비에 해당합니다. 하지만 "자동고장구분개폐기"는 고장 발생 시 자동으로 구분하고 개폐하는 장치로, 조상설비에는 해당하지 않습니다.
  • 조상설비 : 정지형 무효전력 보상장치, 전력용 콘덴서 , 분로 리액터, 동기 조상기
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28. 코로나현상에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 전선을 부식 시킨다
  2. 코로나 현상은 전력의 손실을 일으킨다
  3. 코로나 방전에 의하여 전파 장해가 일어난다
  4. 코로나 손실은 전원 주파수의 2/3 제곱에 비례한다
(정답률: 75%)
  • 코로나 현상은 전력의 손실을 일으키는데, 이는 전선을 부식시키고 전파 장해를 일으키기 때문이다. 이러한 손실은 전원 주파수의 2/3 제곱에 비례한다는 것은, 전원 주파수가 높을수록 코로나 손실이 더욱 커진다는 것을 의미한다.
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29. 다음 ( ① ), ( ② ), ( ③ )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. ① 원자핵융합 ② 융합 ③ 결합
  2. ① 핵결합 ② 반응 ③ 융합
  3. ① 핵융합 ② 융합 ③ 핵반응
  4. ① 핵반응 ② 반응 ③ 결합
(정답률: 73%)
  • 정답은 "① 핵융합 ② 융합 ③ 핵반응" 이다.

    핵융합은 두 개의 가벼운 원자핵이 합쳐져 더 무거운 원자핵을 만드는 과정이다. 이때 방출되는 에너지는 매우 크다.

    융합은 두 개의 물질이 녹아서 하나의 물질이 되는 과정이다.

    핵반응은 원자핵이 분열하거나 합쳐지는 과정을 말한다.

    따라서, 핵융합과 융합은 비슷한 의미를 가지고 있지만, 핵융합은 원자핵이 합쳐지는 과정을 의미하고, 융합은 물질이 녹아서 하나의 물질이 되는 과정을 의미한다. 핵반응은 핵융합과 핵분열을 모두 포함하는 개념이다.
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30. 경간 200m, 장력 1000 kg, 하중 2kg/m 인 가공전선의 이도 (dip) 는 몇 m 인가?

  1. 10
  2. 11
  3. 12
  4. 13
(정답률: 76%)
  • 이도 (dip)는 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    이도 = (하중 × 경간²) ÷ (8 × 장력)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    이도 = (2 × 200²) ÷ (8 × 1000) = 10

    따라서, 이 가공전선의 이도는 10m이다.
  • 이도 D = WS제곱 / 8X T

    W = 하중. S = 경간. T = 장력
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31. 영상변류기를 사용하는 계전기는?

  1. 과전류계전기
  2. 과전압계전기
  3. 부족전압계전기
  4. 선택지락계전기
(정답률: 67%)
  • 영상변류기는 전기 신호를 변환하여 출력하는데, 이때 선택지락계전기는 입력된 신호 중에서 특정 주파수 대역의 신호만을 선택하여 출력하는 기능을 가지고 있습니다. 따라서 선택지락계전기는 영상변류기에서 특정 주파수 대역의 신호를 선택하여 출력하는데 사용됩니다.
  • 영상 변류기를 사용하는 계전기
    선택 지락 계전기
    방향지락 계전기
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32. 전력계통의 안정도 향상 방법이 아닌 것은?

  1. 선로 및 기기의 리액턴스를 낮게 한다
  2. 고속도 재폐로 차단기를 채용한다
  3. 중성점 직접접지방식을 채용한다
  4. 고속도 AVR 을 채용한다
(정답률: 59%)
  • 중성점 직접접지방식은 전력계통 안정도를 향상시키는 방법이 아닙니다. 이 방식은 전기적 안전성을 높이기 위한 것으로, 전기기기의 접지를 강화하여 전기적 사고를 예방하는 것입니다. 따라서 전력계통 안정도와는 직접적인 연관성이 없습니다.
  • 전력 계통 안정도 향상 대책
    직렬리액턴스를 작게한다
    변압변동을 작게한다
    중간 조상방식을 채용한다
    고장전류를 줄이고 고장구간을 신속하게 차단한다
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33. 증식비가 1보다 큰 원자로는?

  1. 경수로
  2. 흑연로
  3. 중수로
  4. 고속증식로
(정답률: 66%)
  • 증식비가 1보다 큰 원자로는 고속증식로입니다. 이는 고속증식로가 중성자를 빠르게 증식시켜 연료를 더욱 효율적으로 사용할 수 있기 때문입니다. 또한 고속증식로는 중성자를 빠르게 증식시키기 때문에 연료로 사용되는 우라늄 등의 자원을 더욱 효율적으로 활용할 수 있습니다.
  • 고속 증식로의 증식비는 1.1~1.4로 추정
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34. 송전용량이 증가함에 따라 송전선의 단락 및 지락전류도 증가하여 계통에 여러 가지 장해요인이 되고 있다 이들의 경감대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 계통의 전압을 높인다
  2. 고장 시 모선 분리 방식을 채용한다
  3. 발전기와 변압기의 임피던스를 작게 한다
  4. 송전선 또는 모선 간에 한류리액터를 삽입한다
(정답률: 54%)
  • 발전기와 변압기의 임피던스를 작게 함으로써 전류의 흐름이 더 쉬워지고, 전압강하가 줄어들어 송전선의 단락 및 지락전류가 감소하게 된다. 따라서 계통에 여러 가지 장해요인이 줄어들게 되는 것이다.
  • 단락 전류 억제 대책
    고임피던스 기기의 채용
    한류리액터의 사용
    계통분할방식
    격상전압 도입에 의한 계통분할
    직류연계에 의한 교류계통의분할
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35. 송배전 선로에서 선택지락계전기 (SGR)의 용도는?

  1. 다회선에서 접지 고장 회선의 선택
  2. 단일 회선에서 접지 전류의 대소 선택
  3. 단일 회선에서 접지 전류의 방향 선택
  4. 단일 회선에서 접지 사고의 지속 시간 선택
(정답률: 78%)
  • 송배전 선로는 다수의 회선으로 구성되어 있기 때문에, 각 회선에서 발생하는 접지 고장 회선을 식별하고 선택하기 위해 선택지락계전기(SGR)를 사용합니다. 따라서 "다회선에서 접지 고장 회선의 선택"이 정답입니다. 다른 보기들은 단일 회선에서의 접지 전류나 사고에 대한 선택과 관련된 내용이므로, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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36. 그림과 같은 회로의 일반 회로정수가 아닌 것은?

  1. B=Z+1
  2. A=1
  3. C=0
  4. D=1
(정답률: 74%)
  • 일반적인 회로에서는 입력과 출력이 모두 숫자나 불(bool) 값으로 이루어지지만, 이 회로에서는 출력값인 B가 문자(Z)와 숫자(1)의 조합으로 이루어져 있기 때문에 일반 회로정수가 아닙니다. 따라서 B=Z+1이 일반 회로정수가 아닌 것입니다.
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37. 송전선로의 중성점을 접지하는 목적이 아닌 것은?

  1. 송전 용량의 증가
  2. 과도 안정도의 증진
  3. 이상 전압 발생의 억제
  4. 보호 계전기의 신속，확실한 동작
(정답률: 65%)
  • 송전선로의 중성점을 접지하는 목적은 과도 안정도의 증진, 이상 전압 발생의 억제, 보호 계전기의 신속, 확실한 동작 등을 위한 것입니다. 그러나 송전 용량의 증가와는 직접적인 연관성이 없습니다.
  • 중성점 접지 목적
    과도 안정도 증진,이상 전압 발생의 억제
    보호 계전기의 신속
    정확한 동작
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38. 부하전류가 흐르는 전로는 개폐할 수 없으나 기기의 점검이나 수리를 위하여 회로를 분리하거나，계통의 접속을바꾸는데 사용하는 것은?

  1. 차단기
  2. 단로기
  3. 전력용 퓨즈
  4. 부하 개폐기
(정답률: 71%)
  • 단로기는 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꾸는데 사용되는 기기로, 부하전류가 흐르는 전로를 개폐할 수 없지만 회로를 분리하여 점검이나 수리를 할 수 있습니다. 따라서 이 문제에서는 단로기가 정답입니다. 차단기는 전류 과부하나 단락 등의 이유로 전로를 차단하는 기기이며, 전력용 퓨즈는 전류 과부하를 감지하여 차단하는 기기입니다. 부하 개폐기는 부하를 개폐하는데 사용되는 기기입니다.
  • 단로기
    부하전류는 전폐할수없으나 기기의 점검이나 수리를 위해 회로를 분리하거나 계통의 접속을 바꿀때 사용
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39. 보호계전기와 그 사용 목적이 잘못된 것은?

  1. 비율차동계전기 : 발전기 내부 단락 검출용
  2. 전압평형계전기 : 발전기 출력측 PT 퓨즈 단선에 의한 오작동 방지
  3. 역상과전류계전기 : 발전기 부하 불평형 회전자 과열소손 방지
  4. 과전압계전기 : 과부하 단락사고
(정답률: 60%)
  • 과전압계전기는 과부하나 단락사고를 감지하는 것이 아니라, 전압이 과도하게 상승할 때 감지하여 발전기를 보호하는 역할을 합니다. 따라서 "과전압계전기 : 과부하 단락사고"는 잘못된 사용 목적입니다.
  • 과전압 계전기
    일정 값 이상의 전압이 걸렸을 때 사용
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40. 송전선로의 정상임피던스를 Z1 , 역상임피던스를 Z2, 영상임피던스를 Z0라 할 때 옳은 것은?

  1. Z1=Z2=Z0
  2. Z1=Z2＜Z0
  3. Z1＞Z2=Z0
  4. Z1＜Z2=Z0
(정답률: 60%)
  • 송전선로에서 정상임피던스는 전압과 전류의 상이 없는 상태에서의 임피던스를 말하며, 역상임피던스는 전압과 전류의 상이한 상태에서의 임피던스를 말한다. 영상임피던스는 전압과 전류의 상이한 상태에서의 임피던스를 말하며, 전압과 전류가 모두 0인 상태에서의 임피던스이다. 이때, 정상임피던스와 역상임피던스는 일반적으로 영상임피던스보다 작다. 따라서 "Z1=Z2＜Z0"이 옳다.
  • 영상 임피던스 Z0 = Z+3Zn
    정상,역상 임피던스 Z1=Z2=Z
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3과목: 전기기기

41. 그림과 같은 회로에서 전원전압의 실효치 200[V], 점호각 30°일 때 출력전압은 약 몇 V 인가? (단, 정상상태이다.)

  1. 157.8
  2. 168.0
  3. 177.8
  4. 187.8
(정답률: 47%)
  • 주어진 회로는 3상 전원을 이용한 삼상 전력 변환 회로이다. 이 회로에서 출력전압은 선간 전압의 3배이다. 따라서, 출력전압은 3 × 200[V] = 600[V] 이다.

    점호각이 30°이므로, 각 상의 전압은 120°씩 차이가 나게 된다. 따라서, 한 상의 전압은 200∠0°, 다른 한 상의 전압은 200∠-120°, 마지막 한 상의 전압은 200∠120° 이다.

    이 세 상의 전압을 벡터 합을 이용하여 구하면, 출력전압은 346.4∠-30° 이다. 따라서, 출력전압의 크기는 346.4 × √3 = 599.9[V] 이다.

    따라서, 출력전압은 약 168.0[V] 이다.
  • Ed = 0.45E(1+cos)
    0.45 x 200 x (1+cos 30) = 167.94 = 168.0
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42. 분권발전기의 회전 방향을 반대로 하면 일어나는 현상은?

  1. 전압이 유기된다
  2. 발전기가 소손된다
  3. 잔류자기가 소멸된다
  4. 높은 전압이 발생한다
(정답률: 66%)
  • 분권발전기의 회전 방향을 반대로 하면, 발전기에서 생성되는 전압의 극성이 반대로 바뀌게 되어서, 발전기와 연결된 회로에서 흐르는 전류의 방향도 바뀌게 됩니다. 이때, 발전기 내부에 존재하는 잔류자기의 방향도 바뀌게 되는데, 이로 인해 잔류자기가 소멸되어서 발전기의 출력이 감소하게 됩니다. 따라서, 정답은 "잔류자기가 소멸된다" 입니다.
  • 직류 자여자 발전기의 회전방향을 반대로 하면 잔류자기가 소멸되어 발전하지 않는다
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43. 극수가 24일 때, 전기각 180°에 해당되는 기계각은?

  1. 7.5°
  2. 15°
  3. 22.5°
  4. 30°
(정답률: 68%)
  • 전기각 180°는 기계각으로 360° 중 절반인 180°에 해당한다. 따라서 극수 24를 2로 나눈 값인 12가 기계각의 주기가 된다. 이때 12를 180로 나눈 값인 0.6667을 곱하면 전기각 180°에 해당하는 기계각을 구할 수 있다. 따라서 12 x 0.6667 = 8이 되며, 이는 보기 중에서 "15°"에 해당한다.
  • 180 x 2 / 24 = 15
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44. 단락비가 큰 동기기의 특징으로 옳은 것은?

  1. 안정도가 떨어진다
  2. 전압 변동률이 크다
  3. 선로 충전용량이 크다
  4. 단자 단락 시 단락 전류가 적게 흐른다
(정답률: 53%)
  • 단락비가 큰 동기기는 선로 충전용량이 크기 때문에, 단락이 발생하더라도 충전된 전력이 많아서 단락 전류가 적게 흐르게 됩니다. 이는 전력 시스템의 안정성을 높이는데 도움이 됩니다.
  • 단락비가 크다
    동기 임피던스가 작으며 전압강하와 전압변동률이 작다
    전기자 반작용이 작고, 안정도가 향상되며 출력은 증가
    과부하 내량이 증대하며 선로의 충전용량이 증가한다
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45. 단상 직권 정류자 전동기에서 보상권선과 저항도선의 작용을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 보상권선은 역률을 좋게 한다
  2. 보상권선은 변압기의 기전력을 크게 한다
  3. 보상권선은 전기자 반작용을 제거해 준다
  4. 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락전류를 작게 한다
(정답률: 53%)
  • "보상권선은 변압기의 기전력을 크게 한다"는 설명이 틀린 것이다. 보상권선은 역률을 좋게 하고 전기자 반작용을 제거해주는 역할을 하며, 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락전류를 작게 한다.

    보상권선은 변압기의 기전력을 크게 하는 것이 아니라, 변압기의 부하에 따라 전류의 크기가 변화할 때 발생하는 전압강하를 보상하여 전압을 일정하게 유지해주는 역할을 한다. 이는 전력 손실을 줄이고 전기장비의 안정성을 높이는 효과를 가진다.
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46. 5 kVA, 3000/200 V 의 변압기의 단락시험에서 임피던스 전압 120V, 동손 150W 라 하면 %저항강하는 약 몇 %인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 58%)
  • 임피던스 전압은 단락 시험에서의 전압이므로, 변압기의 전압과 동일하다. 따라서, 임피던스 전압은 3000V이다.

    단락 시험에서의 전력은 동손과 같으므로, 150W이다.

    전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전류는 150W / 3000V = 0.05A이다.

    임피던스 전압과 전류를 이용하여 저항강을 구할 수 있다. 저항강은 임피던스 전압 / 전류이므로, 120V / 0.05A = 2400Ω이다.

    변압기의 저항강은 변압기의 표기 전압과 단락 시험에서의 전류와 저항강을 이용하여 구할 수 있다. 변압기의 표기 전압은 3000V이므로, 변압기의 저항강은 3000V / 0.05A = 60000Ω이다.

    따라서, 변압기의 %저항강은 (2400Ω / 60000Ω) x 100% = 4%이다.

    정답은 "4"이다.
  • %저항 강하 %r = Inr/V1n x 100
    150 / 5000 X 100
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47. 변압기의 규약효율 산출에 필요한 기본요건이 아닌 것은?

  1. 파형은 정현파를 기준으로 한다
  2. 별도의 지정이 없는 경우 역률은 100% 기준이다
  3. 부하손은 40℃를 기준으로 보정한 값을 사용한다
  4. 손실은 각 권선에 대한 부하손의 합과 무부하손의 합이다
(정답률: 66%)
  • "부하손은 40℃를 기준으로 보정한 값을 사용한다"는 변압기의 규약효율 산출에 필요한 기본요건이 아닙니다. 이는 부하손실을 보정하기 위해 필요한 정보로, 변압기의 부하손실은 변압기 내부에서 발생하는 열로 인해 발생하는데, 이 열은 변압기 내부의 온도에 따라 변화하기 때문에 부하손실을 산출할 때는 일정한 기준 온도를 사용하여 보정해야 합니다. 따라서 부하손은 40℃를 기준으로 보정한 값을 사용한다는 것은 변압기의 부하손실을 산출하기 위해 필요한 정보 중 하나입니다.
  • 규약 효율 산출시 별도 규정이 없을 경우 역률은 100%, 온도는 75도 기준으로 함
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48. 직류기에 보극을 설치하는 목적은?

  1. 정류 개선
  2. 토크의 증가
  3. 회전수 일정
  4. 기동토크의 증가
(정답률: 69%)
  • 직류기에서 보극을 설치하는 목적은 정류 개선입니다. 보극은 전류의 방향을 일정하게 유지하여 정류기의 출력 전압을 안정화시키는 역할을 합니다. 이를 통해 정류기의 성능을 개선하고 안정적인 전압을 공급할 수 있습니다.
  • 직류기에 보극을 설치하는 목적
    전기자 권선이 만드는 자속을 상쇄, 불꽃이 생기지 않도록 정류
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49. 4극 3상 동기기가 48개의 슬롯을 가진다.전기자 권선 분포계수 Kd를 구하면 약 얼마인가?

  1. 0.923
  2. 0.945
  3. 0.957
  4. 0.969
(정답률: 54%)
  • 4극 3상 동기기의 슬롯 수는 48개이므로, 한 극당 슬롯 수는 48/4 = 12개이다.

    동기기의 권선 분포계수 Kd는 다음과 같이 계산된다.

    Kd = (Q1 - Q2) / (Q1 + Q2)

    여기서 Q1은 한 극의 슬롯에 할당된 전기자 수, Q2는 인접한 극의 슬롯에 할당된 전기자 수이다.

    3상 동기기에서는 인접한 극의 슬롯에 할당된 전기자 수가 같으므로, Q2 = Q3 = Q1이다.

    따라서, Kd = (Q1 - Q1) / (Q1 + Q1) = 0 이 된다.

    하지만, 실제 동기기에서는 슬롯에 할당된 전기자 수가 완전히 균일하지 않기 때문에, Kd는 0보다 큰 값이 된다.

    일반적으로, 4극 3상 동기기에서는 Kd가 0.9 ~ 0.95 사이의 값을 가진다.

    따라서, 보기에서 정답이 "0.957"인 이유는, 이 값이 일반적인 범위 내에 있기 때문이다.
  • 매극 매상 슬롯 수 q = 48 / 4 x 3 = 4
    분포권 계수 kd = sin π/2m / qsin π/2mq

    sin π/2x3 / 4xsin π/2x3x4 = 0.957
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50. 슬립 st에서 최대 토크를 발생하는 3상 유도전동기에 2차측 한 상의 저항을 r2라 하면 최대토크로 기동하기 위한 2차측 한 상에 외부로부터 가해 주어야 할 저항은?

(정답률: 67%)
  • 슬립 st에서 최대 토크를 발생하는 경우, 2차측 전류 I2,max는 1차측 전류 I1,max의 루트3 배가 된다. 따라서 2차측 한 상의 저항 r2에 걸리는 전압 V2는 V2 = I2,max * r2 = (루트3 * I1,max) * r2 이다. 이때, 2차측 한 상에 외부로부터 가해야 하는 저항 R2는 V2와 2차측 전류 I2,max의 비율인 R2 = V2 / I2,max = (루트3 * I1,max) * r2 / (루트3 * I1,max) = r2 이므로, 정답은 "" 이다.
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51. 어떤 단상변압기의 2차 무부하 전압이 240V 이고 정격 부하시의 2차 단자 전압이 230V 이다 전압 변동률은 약 몇 %인가?

  1. 4.35
  2. 5.15
  3. 6.65
  4. 7.35
(정답률: 72%)
  • 전압 변동률은 (2차 무부하 전압 - 2차 정격 부하시의 2차 단자 전압) / 2차 정격 부하시의 2차 단자 전압 x 100 으로 계산할 수 있다.

    따라서 (240 - 230) / 230 x 100 = 4.35 이므로 정답은 4.35 이다.
  • 240 - 230 / 230 x 100 = 4.35
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52. 일반적인 농형 유도전통기에 비하여 2중 농형 유도전동기의 특징으로 옳은 것은?

  1. 손실이 적다
  2. 슬립이 크다
  3. 최대 토크가 크다
  4. 기동 토크가 크다
(정답률: 57%)
  • 정답: "기동 토크가 크다"

    2중 농형 유도전동기는 일반적인 농형 유도전통기보다 기동 토크가 크다. 이는 2중 구조로 인해 자기회로의 효율성이 높아져 손실이 적어지기 때문이다. 따라서 초기 기동 시에도 높은 토크를 발생시키며, 높은 효율성을 유지하면서 안정적인 운전이 가능하다.
  • 2중 농형 유도 전동기는 일반 농형 유도 전동기에 비해 기동전류가 작고 기동 토크가 크며 운전효율이 좋다
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53. 유도전동기의 안정 운전의 조건은? (단, Tm : 전동기 토크, TL : 부하토크, n : 회전수)

(정답률: 64%)
  • 유도전동기의 안정 운전 조건은 Tm > TL 이어야 합니다. 이는 전동기의 출력 토크가 부하토크보다 커야 안정적으로 회전할 수 있기 때문입니다. 따라서 ""이 정답입니다. "", "", ""은 유도전동기의 안정 운전 조건과는 관련이 없습니다.
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54. 사이리스터에서 게이트 전류가 증가하면?

  1. 순방향 저지전압이 증가한다
  2. 순방향 저지전압이 감소한다
  3. 역방향 저지전압이 증가한다
  4. 역방향 저지전압이 감소한다
(정답률: 44%)
  • 사이리스터에서 게이트 전류가 증가하면, 게이트와 양극 사이의 저항이 감소하게 되어 양극과 음극 사이의 전압이 감소하게 됩니다. 이는 순방향 저지전압이 감소하는 것을 의미합니다. 따라서 정답은 "순방향 저지전압이 감소한다" 입니다.
  • 게이트 전류가 증가하면 순방향 저지 전압이 감소하여 도통한다
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55. 60Hz 인 3상 8극 및 2극의 유도전동기를 차동종속으로 접속하여 운전할 때의 무부하속도 [rpm] 는?

  1. 720
  2. 900
  3. 1000
  4. 1200
(정답률: 60%)
  • 60Hz의 주파수에서 3상 8극 유도전동기의 동기속도는 900rpm이고, 3상 2극 유도전동기의 동기속도는 3600rpm입니다. 이 두 개의 모터를 차동종속으로 접속하면, 두 모터의 속도차에 비례하여 회전합니다. 따라서 무부하속도는 두 모터의 동기속도의 평균값인 (900+3600)/2 = 2250rpm이 됩니다. 그러나 문제에서는 3상 8극과 2극 모터를 접속하였으므로, 8과 2의 최소공배수인 8의 배수인 1200rpm이 됩니다. 따라서 정답은 "1200"입니다.
  • 120 x 60 / 8-2 = 1200
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56. 원통형 회전자를 가진 동기발전기는 부하각 δ가 몇 도 일 때 최대 출력을 낼 수 있는가?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 60%)
  • 원통형 회전자를 가진 동기발전기에서 최대 출력은 부하각과 회전자 자기장의 각도 차이가 90도일 때 나타납니다. 이는 부하각과 회전자 자기장의 각도 차이가 작을수록 회전자 자기장이 부하 전류와 상호작용하여 회전자에 작용하는 힘이 감소하기 때문입니다. 따라서 부하각이 90도일 때 최대 출력을 낼 수 있습니다.
  • 원통형의 출력은 90도에서 최대가 된다
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57. 직류발전기의 병렬운전에 있어서 균압선을 붙이는 발전기는?

  1. 타여자발전기
  2. 직권발전기와 분권발전기
  3. 직권발전기와 복권발전기
  4. 분권발전기과 복권발전기
(정답률: 65%)
  • 균형선을 붙이는 발전기는 전압과 전류의 상관관계를 유지하여 전력의 균형을 맞추는 역할을 합니다. 이 중에서도 직류발전기는 전압과 전류의 상관관계가 고정되어 있기 때문에 균형선을 붙이기 쉽습니다. 따라서 직류발전기 중에서도 직권발전기와 복권발전기가 균형선을 붙이는 발전기로 선택됩니다.
  • 직권 계자가 있는 직권 발전기와 복권 발전기는 병렬운전시 균압선이 필요하다
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58. 변압기의 절연내력시험 방법이 아닌 것은?

  1. 가압시험
  2. 유도시험
  3. 무부하시험
  4. 충격전압시험
(정답률: 54%)
  • 변압기의 절연내력시험 방법 중에서 "무부하시험"은 절연내력을 측정하는 것이 아니라, 변압기의 전력 손실을 측정하는 시험 방법입니다. 따라서 절연내력시험 방법이 아닙니다.
  • 변압기의 절연 내력 시험법

    가압시험,유도시험,충격전압 시험,변압기유 절연파괴전압 시험
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59. 직류발전기의 유기기전력이 230V, 극수가 4, 정류자 편수가 162인 정류자 편간 평균전압은 약 몇 V 인가? (단, 권선법은 중권이다)

  1. 5.68
  2. 6.28
  3. 9.42
  4. 10.2
(정답률: 57%)
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60. 동기발전기의 단자 부근에서 단락이 일어났다고 하면 단락전류는 어떻게 되는가?

  1. 전류가 계속 증가한다
  2. 큰 전류가 증가와 감소를 반복한다
  3. 처음에는 큰 전류이나 점차 감소한다
  4. 일정한 큰 전류가 지속적으로 흐른다
(정답률: 76%)
  • 동기발전기의 단락 부근에서 단락이 일어나면 전류는 급격하게 증가하게 됩니다. 그러나 이러한 과정에서 발생하는 전압강하로 인해 전류는 점차 감소하게 됩니다. 따라서 처음에는 큰 전류이지만 시간이 지남에 따라 점차 감소하게 됩니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음과 같은 시스템에 단위계단입력 신호가 가해졌을 때 지연시간에 가장 가까운 값[sec]은?

  1. 0.5
  2. 0.7
  3. 0.9
  4. 1.2
(정답률: 37%)
  • 시스템의 전체 지연시간은 0.5 + 0.2 + 0.2 = 0.9초이다. 따라서 가장 가까운 값은 0.9초보다 작은 0.7초이다. 0.7초는 시스템의 첫 번째 지연시간인 0.5초와 두 번째 지연시간인 0.2초 중간에 위치하기 때문에 가장 가까운 값이 된다.
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62. 그림에서 ①에 알맞은 신호 이름은?

  1. 조작량
  2. 제어량
  3. 기준입력
  4. 동작신호
(정답률: 59%)
  • ①에 알맞은 신호 이름은 "동작신호"입니다. 이는 시스템이 동작하기 위해 필요한 신호로, 시스템의 작동을 시작하거나 중지하는 역할을 합니다. 다른 보기들인 "조작량", "제어량", "기준입력"은 시스템을 조작하거나 제어하기 위한 입력 신호들을 나타내는 것이며, "동작신호"와는 목적과 역할이 다릅니다.
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63. 드모르간의 정리를 나타낸 식은?

(정답률: 65%)
  • 드모르간의 정리는 (A∪B)' = A'∩B'와 (A∩B)' = A'∪B'로 나타낼 수 있다. 이때, (A∪B)'를 전개하면 A'∩B'로 나타낼 수 있고, (A'∩B')'를 전개하면 A∪B가 된다. 따라서 (A∪B)' = A'∩B'는 (A'∩B')' = A∪B로 변환할 수 있다. 이와 같은 방법으로 (A∩B)' = A'∪B'도 (A'∪B')' = A∩B로 변환할 수 있으므로, ""가 정답이다.
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64. 다음 단위 궤환 제어계의 미분방정식은?

(정답률: 51%)
  • 다음 단위 궤환 제어계의 미분방정식은 이다.

    이유는 다음과 같다.

    - 제어계의 입력으로는 외부에서 가해지는 토크 T가 있고, 출력으로는 궤환의 각도 θ가 있다.
    - 궤환의 각도 θ는 시간에 따라 변화하므로, 이를 미분하여 각 가속도를 구할 수 있다.
    - 또한, 궤환에 작용하는 토크 T는 시간에 따라 변화할 수 있으므로, 이를 미분하여 토크의 변화율을 구할 수 있다.
    - 따라서, 궤환의 각 가속도와 토크의 변화율을 이용하여 미분방정식을 세울 수 있고, 이는 와 같다.
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65. 특성방정식이 다음과 같다. 이를 z 변환하여 z 평면도에 도시할 때 단위 원 밖에 놓일 근은 몇 개인가?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 46%)
  • 특성방정식의 해를 구하기 위해 우선 이차방정식의 판별식을 구해보자.

    $D = b^2 - 4ac = 1 - 4(1)(-1) = 5$

    따라서 이차방정식의 근은 다음과 같다.

    $z = frac{-b pm sqrt{D}}{2a} = frac{-1 pm sqrt{5}}{2}$

    이제 이 근이 단위 원 밖에 있는지, 안에 있는지를 판별해보자.

    단위 원의 방정식은 $|z| = 1$ 이므로,

    $|frac{-1 + sqrt{5}}{2}| = 1.618 > 1$

    $|frac{-1 - sqrt{5}}{2}| = 0.618 < 1$

    따라서 이차방정식의 해 중에서는 $frac{-1 - sqrt{5}}{2}$ 만 단위 원 안에 있고, 나머지는 단위 원 밖에 있다. 따라서 단위 원 밖에 놓일 근은 3개이다. 따라서 정답은 "3" 이다.
  • -1,-2,+3.

    +3 한개
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66. 다음 진리표의 논리소자는?

  1. OR
  2. NOR
  3. NOT
  4. NAND
(정답률: 66%)
  • 진리표에서 모든 입력값이 0일 때만 출력값이 1이 되는 것을 볼 수 있습니다. 이는 NOR 게이트의 출력값과 동일하므로, 이 논리소자는 NOR 게이트입니다.
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67. 근궤적이 s평면의 jw축과 교차할 때 폐루프의 제어계는?

  1. 안정하다.
  2. 알 수 없다.
  3. 불안정하다.
  4. 임계상태이다.
(정답률: 70%)
  • 임계상태는 시스템이 안정성을 잃고 예측할 수 없는 동작을 하게 되는 상태를 말합니다. 따라서 근궤적이 s평면의 jw축과 교차할 때 폐루프의 제어계가 임계상태에 놓이게 되면, 시스템이 예측할 수 없는 동작을 하게 되므로 정확한 제어가 어려워지게 됩니다. 따라서 이 경우에는 임계상태라고 할 수 있습니다.
  • 근궤적이 jw축(허수축) 과 교차할때는 임계상태이다
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68. 특성방정식 S3+2S2+(k+3)S+10=0에서 Routh 안정도 판별법으로 판별시 안정하기 위한 k의 범위는?

  1. k＞2
  2. k＜2
  3. k＞1
  4. k＜1
(정답률: 68%)
  • Routh 안정도 판별법에서 안정한 시스템은 모든 계수가 양수이거나 모든 계수가 양수와 0 사이에 있을 때이다. 따라서 S의 계수인 k+3이 양수가 되어야 하므로 k>-3이어야 한다. 또한, S3의 계수인 1이 양수이므로 k+3>0이어야 하고, 이를 만족하는 k의 범위는 k>-3이다. 따라서 k의 최소값은 -2이고, k＞2일 때 k+3>0이 되므로 안정한 시스템이 된다. 따라서 정답은 "k＞2"이다.
  • s3 1 (k+3)s
    s2 2 10

    s1 2(k+3) - 10 / 2

    s0 10

    2(k+3)-10 -> 2k+6-10 = 0
    2k-4=0.

    그러므로 k는 2보다 커야함
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69. 그림과 같은 신호흐름 선도에서 전달함수 는 무엇인가?

(정답률: 45%)
  • 전달함수는 입력과 출력의 관계를 나타내는 함수로, 입력신호를 출력신호로 변환하는 역할을 합니다. 그림에서는 입력신호가 x(t)이고 출력신호가 y(t)이며, 전달함수는 H(s)입니다. H(s)가 s에 대한 1차 다항식으로 표현되므로, 이는 1차 시스템을 나타내는 것입니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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70. 의 이득여유[dB]는?

  1. 20
  2. -20
  3. 0
  4. ∞
(정답률: 61%)
  • 주어진 그림은 이득여유를 나타내는 dB 스케일을 사용하고 있습니다. 이 스케일에서 0dB는 입력 신호와 출력 신호의 크기가 같다는 것을 의미합니다. 따라서, 입력 신호와 출력 신호의 크기가 같은 경우 이득여유는 0dB가 됩니다. 그림에서는 입력 신호와 출력 신호의 크기가 같으므로 이득여유는 0dB입니다.
  • lim s->0 이면 2/2 = 1.
    20log l1l = 0
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71. R1=R2=100Ω 이며, L1=5H 인 회로에서 시정수는 몇 sec 인가?

  1. 0.001
  2. 0.01
  3. 0.1
  4. 1
(정답률: 69%)
  • 시정수는 RC 회로에서 충전 또는 방전이 완료되는 데 걸리는 시간을 의미합니다. 이 문제에서는 L과 R로 이루어진 RL 회로이므로 시정수는 L/R로 구할 수 있습니다. 따라서 시정수는 5/100 = 0.05초가 됩니다. 하지만 보기에서는 단위가 초가 아니라 "sec"로 표기되어 있으므로, 0.05초를 sec으로 변환하면 0.1이 됩니다. 따라서 정답은 "0.1"입니다.
  • 병렬이니 합분의 곱
    100x100 / 100 + 100 = 50
    시정수 L / R = 5 / 50 = 0.1
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72. 최대값이 10V인 정현파 전압이 있다.t=0에서의 순시값이 5V이고 이 순간에 전압이 증가하고 있다. 주파수가 60Hz 일 때, t=2ms에서의 전압의 순시값 [V]은?

  1. 10 sin30°
  2. 10 sin43.2°
  3. 10 sin73.2°
  4. 10 sin103.2°
(정답률: 45%)
  • 주어진 정현파 전압의 식은 V(t) = 10 sin(ωt)이다. 여기서 ω는 각주파수로서, 2πf로 계산할 수 있다. 따라서 주파수가 60Hz일 때, ω = 2π(60) = 120π이다.

    t=0에서의 순시값이 5V이므로, V(0) = 5이다. 이 순간에 전압이 증가하고 있으므로, 각주파수에 대한 위상각은 양수이다. 따라서 V(t) = 10 sin(ωt + θ)의 형태에서 θ는 양수이다.

    t=2ms일 때, t = 0.002초이다. 이를 식에 대입하면 V(0.002) = 10 sin(120π × 0.002 + θ)이다. 이 값을 계산하면 약 9.43V이다.

    따라서 보기에서 정답은 "10 sin73.2°"이다. 이유는 73.2°가 위상각 θ에 대한 값이며, 이 값과 함께 주어진 정현파 전압의 식 V(t) = 10 sin(ωt + θ)에 대입하면 10 sin(120π × 0.002 + 73.2°) = 9.43V가 되기 때문이다.
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73. 비접지 3상 Y회로에서 전류 Ia=15+j2A,Ib=-20-j14A일 경우 Ic[A]는?

  1. 5+j12
  2. -5+j12
  3. 5-j12
  4. -5-j12
(정답률: 56%)
  • Y회로에서 Ia, Ib를 알고 있으므로 Ic를 구할 수 있다.

    Ia = (Iab + Iac)/√3

    15+j2 = (Iab + Iac)/√3

    Iab + Iac = (15+j2)√3

    Ib = (Ibc + Iba)/√3

    -20-j14 = (Ibc + Iba)/√3

    Ibc + Iba = (-20-j14)√3

    Ica = -(Iab + Ibc)

    Ica = -(15+j2 + (-20-j14))

    Ica = 5+j12

    따라서 정답은 "5+j12"이다.
  • Ia+Ib+Ic=0
    Ic=Ia-Ib

    -15-j2+20+j14 = 5+j12
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74. 그림과 같은 회로의 구동점 임피던스 Zab는?

(정답률: 52%)
  • 회로를 보면 Zab는 R1과 R2가 직렬로 연결되어 있으므로 Zab = R1 + R2이다. 따라서 정답은 ""이다.
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75. 콘덴서 C[F]에 단위 임펄스의 전류원을 접속하여 동작 시키면 콘덴서의 전압 Vc(t)는? (단, u(t)는 단위계단 함수이다.)

  1. Vc(t)=C
  2. Vc(t)=Cu(t)
  3. Vc(t)=1/C
  4. Vc(t)=(1/C)u(t)
(정답률: 53%)
  • 콘덴서의 전압 Vc(t)는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

    Vc(t) = (1/C) ∫i(t)dt

    여기서 i(t)는 전류원에서 흐르는 전류이다. 단위 임펄스의 경우, i(t)는 다음과 같다.

    i(t) = u(t)

    따라서,

    Vc(t) = (1/C) ∫u(t)dt

    u(t)는 단위계단 함수이므로, t=0에서 1의 값을 가지고, t>0에서는 항상 1의 값을 가진다. 따라서, 위 식은 다음과 같이 간단하게 나타낼 수 있다.

    Vc(t) = (1/C)u(t)

    따라서, 정답은 "Vc(t)=(1/C)u(t)"이다.
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76. 그림과 같은 구형파의 라플라스 변환은?

(정답률: 69%)
  • 구형파의 라플라스 변환은 시간 영역에서의 함수를 복소 평면 상의 s 영역으로 변환하는 것입니다. 이때, 구형파의 경우 시간 영역에서 주기적으로 반복되는 함수이므로, s 영역에서는 원형 경로를 따르게 됩니다. 이 경로는 s 영역에서의 적분 경로가 되며, 이 경로를 따라 적분한 값이 라플라스 변환의 결과가 됩니다. 따라서, 보기에서 ""가 정답이 됩니다.
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77. 그림과 같은 회로의 콘덕턴스 G2에 흐르는 전류 i는 몇 A 인가?

  1. -5
  2. 5
  3. -10
  4. 10
(정답률: 47%)
  • 콘덕턴스 G2에 흐르는 전류 i는 오른쪽으로 향하는 전류와 왼쪽으로 향하는 전류가 서로 상쇄되어 결국 -5A가 된다. 왼쪽으로 향하는 전류는 10V의 전압차에 의해 2옴의 저항을 통해 5A의 전류가 흐르고, 오른쪽으로 향하는 전류는 5V의 전압차에 의해 1옴의 저항을 통해 5A의 전류가 흐르기 때문이다. 따라서 정답은 "-5"이다.
  • I2 = G2 / G1+G2
    I = 15/30+15 x(15-30) = -5A
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78. 분포정수 전송회로에 대한 설명이 아닌 것은?

  1. 인 회로를 무왜형 회로라 한다.
  2. R=G=0인 회로를 무손실 회로라 한다.
  3. 무손실 회로와 무왜형 회로의 감쇠정수는 √RG이다.
  4. 무손실 회로와 무왜형 회로에서의 위상속도는 이다.
(정답률: 63%)
  • 무손실 회로와 무왜형 회로에서의 감쇠정수는 √RG이다는 설명이 아닌 것은 없다.

    그러나 이유를 간단명료하게 설명하자면, 무손실 회로는 전력의 손실이 없는 회로이며, 무왜형 회로는 전압과 전류의 위상차가 없는 회로이다. 이러한 회로에서는 전압과 전류의 크기가 일정하게 유지되므로, 감쇠정수는 √RG로 정의된다. 이는 전압과 전류의 크기가 R과 G에 비례하기 때문이다.
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79. 다음 회로에서 절점 a와 절점 b의 전압이 같은 조건은?

  1. R1R3=R2R4
  2. R1R2=R3R4
  3. R1+R3=R2+R4
  4. R1+R2=R3+R4
(정답률: 64%)
  • 절점 a와 절점 b의 전압이 같다는 것은 a와 b 사이의 전압차가 0이라는 것을 의미합니다. 이 회로에서 a와 b 사이의 전압차는 R1과 R2에 걸린 전압차와 R3과 R4에 걸린 전압차의 합과 같습니다. 따라서 a와 b의 전압이 같다는 조건은 R1R2 = R3R4 이어야 합니다.

    그리고 보기 중에서 R1R2 = R3R4 인 것은 "R1R2=R3R4" 입니다. 다른 보기들은 회로의 전체 저항값에 대한 조건이거나, a와 b 사이의 전압차와 관련이 없는 조건입니다.
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80. 그림과 같은 파형의 파고율은?

  1. 1
  2. 2
  3. √2
  4. √3
(정답률: 50%)
  • 주어진 파형은 사인파 형태이며, 한 주기 동안 최대값과 최소값의 차이가 직선으로 측정한 길이와 같으므로 파고율은 1이 됩니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
  • 구형파는 실효값,평균값,파고율,파형률 모두 1
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 가섭선에 의하여 시설하는 안테나가 있다 이 안테나 주위 에 경동연선을 사용한 고압가공전선이 지나가고 있다면 수평 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 43%)
  • 가섭선과 경동연선 사이의 최소 안전거리는 80cm 이상이어야 한다. 이는 안테나와 전선 간의 간섭을 최소화하기 위한 안전거리이다.
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82. 지중에 매설되어 있는 금속제 수도관로를 각종 접지공사 의 접지극으로 사용하려면 대지와의 전기저항 값이 몇 Ω 이하의 값을 유지하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 52%)
  • 지중에 매설되어 있는 금속제 수도관은 지하에서 전기적으로 접지되어 있으므로, 이를 접지극으로 사용할 때는 대지와의 전기적인 접촉이 필요하다. 이때 대지와의 전기적 접촉이 좋을수록 전기적 안전성이 높아지므로, 대지와의 전기저항 값이 낮을수록 좋다. 일반적으로 접지극으로 사용하기 위해서는 대지와의 전기저항 값이 3Ω 이하이어야 한다. 따라서 정답은 "3"이다.
  • 지중에 매설되어 있고 대지와의 저항값이 3옴 이하의 값을 유지해야함
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83. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우에는 소선이 최소 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 70%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선은 안전을 위해 연선을 사용해야 한다. 연선은 최소 3가닥 이상이어야 하며, 이는 안전성을 보장하기 위한 규정이다. 따라서 정답은 "3"이다.
  • 소선은 3가닥 이상
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84. 옥내의 저압전선으로 나전선 사용이 허용되지 않는 경우 는?

  1. 금속관공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 라이팅덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  4. 애자사용공사에 의하여 전개된 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
(정답률: 55%)
  • 금속관공사는 전기적으로 접지되어 있기 때문에 안전성이 높고 전기적으로 안정된 환경을 제공하기 때문에 옥내의 저압전선으로 나전선 사용이 허용되지 않는 경우에는 금속관공사에 의하여 시설하는 것이 안전하다.
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85. 가공전선로의 지지물에 취급자가 오르고 내리는 데 사용 하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 m 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 67%)
  • 가공전선로의 안전을 위해 발판 볼트 등의 지지물은 지표로부터 1.8m 이상 높이에 시설해야 합니다. 이는 취급자가 오르고 내릴 때 안전을 보장하기 위한 것입니다. 따라서 정답은 "1.8"입니다.
  • 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트등은 1.8m 이상
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86. 철도ㆍ궤도 또는 자동차도의 전용터널 안의 전선로의 시설 방법으로 틀린 것은?

  1. 고압전선은 케이블공사로 하였다
  2. 저압전선을 가요전선관 공사에 의하여 시설하였다
  3. 저압전선으로 지름 2.0mm의 경동선을 사용하였다
  4. 저압전선을 애자사용공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.5m 이상의 높이로 유지하였다
(정답률: 50%)
  • 정답은 "저압전선을 애자사용공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.5m 이상의 높이로 유지하였다"입니다. 이유는 전용터널 안의 전선로는 레일면 또는 노면과 맞닿아 있기 때문에 안전상의 이유로 일정 높이 이상으로 유지해야 하기 때문입니다. 경동선의 지름은 2.0mm인 이유는 전력 손실을 최소화하기 위해서입니다.
  • 터널안 전선로 시설
    저압인 경우 2.6mm 이상의 경동선의 절연전선
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87. 수소냉각식 발전기 등의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 발전기 안의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설 할 것
  2. 수소를 통하는 관은 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가질 것
  3. 발전기 안의 수소의 순도가 95% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기 안의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
(정답률: 68%)
  • 발전기 안의 수소의 온도를 계측하는 장치는 필요하지만, 발전기 안의 수소의 순도가 95% 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설하는 것은 틀린 것이 아닙니다. 이는 안전을 위한 필수적인 조치입니다.
  • 발전기 안의 수소의 순도가 85% 이하
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88. 과전류차단기로 저압전로에 사용하는 80A 퓨즈를 수평 으로 붙이고，정격전류의 1.6배 전류를 통한 경우에 몇 분 안에 용단되어야 하는가? (단, IEC 표준을 도입한 과전류차단기로 저압전로에 사용하는 퓨즈는 제외한다)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 30분
  2. 60분
  3. 120분
  4. 180분
(정답률: 56%)
  • 80A 퓨즈의 정격전류는 80A이므로, 1.6배인 128A를 흐르게 하면 용단되어야 합니다. 이때, 용단되는 시간은 퓨즈의 특성에 따라 다릅니다. 일반적으로 80A 퓨즈의 용단시간은 120분 이상입니다. 따라서 정답은 "120분"입니다.
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89. 조상기의 내부에 고장이 생긴 경우 자동적으로 전로로 부터 차단하는 장치는 조상기의 뱅크용량이 몇 kVA 이상 이어야 시설하는가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 62%)
  • 조상기의 내부에 고장이 생긴 경우 자동적으로 전로로 부터 차단하는 장치는 조상기의 뱅크용량이 충분히 커야 하기 때문에, 적어도 15000 kVA 이상이어야 한다. 이는 충분한 전력을 공급하여 조상기가 정상적으로 작동할 수 있도록 보장하기 위함이다. 따라서, 15000이 정답이다.
  • 조상기는 15,000kVA 이상
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90. 발열선을 도로, 주차장 또는 조영물의 조영재에 고정 시켜 시설하는 경우 발열선에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 300
(정답률: 65%)
  • 발열선은 일반적으로 저전압(24V 이하)으로 작동하기 때문에 대지전압이 너무 높으면 발열선에 과도한 전기가 공급되어 안전상 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 발열선을 시설하는 경우 대지전압은 300V 이하이어야 합니다.
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91. 전로에 400V를 넘는 기계기구를 시설하는 경우 기계기구의 철대 및 금속제 외함의 접지저항은 몇 Ω 이상인가?(문제 오류로 가답안 발표시 1번으로 발표되었지만 확정답안 발표시 전항 정답 처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다. 자세한 내용은 해설을 참조하세요.)

  1. 10
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 전로에 400V를 넘는 기계기구를 시설할 경우, 철대 및 금속제 외함의 접지저항은 10Ω 이상이어야 안전하다. 이는 전기적 안전을 위한 규정으로, 접지저항이 낮을수록 전기적 충격 위험이 높아지기 때문이다. 따라서 10Ω 이상의 접지저항을 유지해야 안전한 전기 시설이 가능하다.
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92. 사람이 접촉할 우려가 있는 경우 고압 가공전선과 상부 조영재의 옆쪽에서의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는 가? 단, 전선은 경동연선이라고 한다.

  1. 0.6
  2. 0.8
  3. 1.0
  4. 1.2
(정답률: 51%)
  • 경동연선은 절연재질이 없는 고압 가공전선으로, 사람이 접촉할 경우 전기적 충격을 일으킬 수 있으므로 안전 거리를 유지해야 한다. 이때 안전 거리는 전선과 사람 사이의 최소 이격거리로 정의된다. 이 최소 이격거리는 전선의 전압, 전류, 주변 환경 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 1m 이상이 필요하다.

    하지만 이 문제에서는 상부 조영재와의 이격거리만을 고려하므로, 전선과의 최소 이격거리보다는 작을 수 있다. 그러나 상부 조영재는 전기적으로 중립적인 물질이므로, 전기적 충격을 일으키지 않는다. 따라서 이 문제에서는 상부 조영재와의 안전 거리만을 고려하면 된다.

    고압 가공전선과 상부 조영재의 옆쪽에서의 이격거리는 전선과 조영재 사이의 최소 거리로 정의된다. 이 최소 거리는 전선과 조영재의 크기, 위치, 주변 환경 등에 따라 다르지만, 일반적으로는 0.6m 이상이 필요하다. 따라서 보기에서 정답이 "1.2"인 이유는, 상부 조영재와의 안전 거리를 고려하여 최소 0.6m의 이격거리를 유지하면서도, 전선과의 최소 이격거리를 고려하여 0.6m을 더한 값인 1.2m 이상이 되어야 하기 때문이다.
  • 상부 조영재 옆/아래
    저압 고압 모두 1.2m
    특고압 35kV 이하 3m
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93. 특고압 가공전선로에서 사용전압이 60kV를 넘는 경우, 전화선로의 길이 몇 km 마다 유도전류가 3μA를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 12
  2. 40
  3. 80
  4. 100
(정답률: 58%)
  • 유도전류는 전선로의 길이와 전류의 크기에 비례하므로, 길이를 줄이거나 전류를 줄이면 감소시킬 수 있다. 이 문제에서는 유도전류가 3μA를 넘지 않도록 하려고 하므로, 전선로의 길이를 줄여야 한다.

    유도전류는 다음과 같은 공식으로 계산된다.

    I = (2πfL) x (I0/2)

    여기서, I는 유도전류, f는 주파수, L은 전선로의 길이, I0는 전류의 크기이다. 이 문제에서는 I를 3μA로 제한하고, f는 60Hz로 주어졌으므로, L을 구할 수 있다.

    3 x 10^-6 = (2π x 60 x L) x (I0/2)

    L = 40 km

    따라서, 전화선로의 길이가 40km를 넘어가면 유도전류가 3μA를 넘을 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 40km마다 전화선로를 분리하거나, 전류를 줄여야 한다.
  • 사용전압이 60kV 초과하는 경우 전화선로의 길이 40km 마다 유도전류 3uA가 넘지 않도록 할 것
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94. 고압의 계기용 변성기의 2차측 전로에는 몇 종 접지 공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 48%)
  • 고압의 계기용 변성기의 2차측 전로는 전기적 안전을 위해 접지공사를 해야 합니다. 제1종 접지공사는 전기적 위험이 높은 장소에서, 제2종 접지공사는 일반적인 곳에서, 제3종 접지공사는 전기적 위험이 적은 장소에서 시행됩니다. 따라서 고압의 계기용 변성기의 2차측 전로는 제3종 접지공사를 해야 합니다. 특별 제3종 접지공사는 특수한 경우에 시행되는데, 이 경우에는 문제에서 언급되지 않았으므로 고려하지 않아도 됩니다.
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95. 가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 어느 전선에 준하여 시설하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 저압 가공전선
  2. 고압 가공전선
  3. 특고압 가공전선
  4. 가공 약전류 전선
(정답률: 34%)
  • 가공 직류 절연 귀선은 저압 가공전선에 준하여 시설되어야 합니다. 이는 가공 직류 절연 귀선이 일반적으로 저압 전기 회로에서 사용되기 때문입니다. 고압 가공전선, 특고압 가공전선, 가공 약전류 전선은 각각 고압, 특고압, 약전류 전기 회로에서 사용되는 전선으로, 가공 직류 절연 귀선과는 용도가 다릅니다.
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96. 직선형의 철탑을 사용한 특고압 가공전선로가 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자 장치가 되어 있는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 67%)
  • 특고압 가공전선로에서는 전선의 전기적 특성에 따라 전선의 저항이 크게 변화할 수 있기 때문에, 일정한 간격으로 내장 애자 장치가 있는 철탑을 설치하여 전선의 안정성을 유지해야 한다. 이 간격은 전선의 종류와 길이, 지형 등에 따라 다르지만, 일반적으로 10기 이상 사용하는 부분에서는 10기 이하마다 내장 애자 장치가 있는 철탑 1기를 시설해야 한다. 따라서 정답은 "10"이다.
  • 직선형의 철탑을 연속하여 10기이상 사용하는 부분에는 10기 이하마다 애자장치 1기 설치
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97. 옥외용 비닐절연전선을 사용한 저압가공전선이 횡단 보도교 위에 시설되는 경우에 그 전선의 노면상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3.0
  3. 3.5
  4. 4.0
(정답률: 30%)
  • 횡단 보도교 위에 시설되는 전선의 노면상 높이는 최소 2.5m 이상이어야 합니다. 이는 보행자의 안전을 위한 규정입니다. 따라서, 3.0m 이상으로 설정하는 것이 안전합니다.
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98. 애자사용 공사를 습기가 많은 장소에 시설하는 경우 전선과 조영재 사이의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가? 단, 사용전압은 440V인 경우이다.

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 4.5
  4. 6.0
(정답률: 35%)
  • 애자는 전기를 통해 작동하기 때문에 전선과 충돌하면 안 된다. 따라서 애자와 전선 사이의 이격거리는 전선의 사용전압에 따라 결정된다. 440V의 경우 이격거리는 4.5cm 이상이어야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전선과 애자 사이의 충돌로 인한 화재나 감전 사고를 예방하기 위함이다.
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99. 저압 옥내 간선 및 분기회로의 시설 규정 중 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 저압 옥내 간선의 전원측 전로에는 간선을 보호하는 과전류차단기를 시설하여야 한다.
  2. 간선보호용 과전류차단기는 옥내 간선의 허용전류를 초과하는 정격전류를 가져야 한다.
  3. 간선으로 사용하는 전선은 전기사용기계 기구의 정격전류 합계 이상의 허용전류를 가져야 한다.
  4. 저압 옥내 간선과 분기점에서 전선의 길이가 3m 이하인 곳에 개폐기 및 과전류차단기를 시설하여야 한다.
(정답률: 39%)
  • "간선보호용 과전류차단기는 옥내 간선의 허용전류를 초과하는 정격전류를 가져야 한다."가 틀린 것입니다. 간선보호용 과전류차단기는 옥내 간선의 허용전류 이하의 정격전류를 가져야 합니다. 이유는 과전류차단기는 간선의 과전류를 감지하여 차단하는 역할을 하기 때문에, 간선의 허용전류 이하의 정격전류를 가져야 간선의 정상적인 운전을 보장할 수 있습니다.
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100. 터널 등에 시설하는 사용전압이 220V인 전구선이 0.6/1kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어 케이블일 경우 단면적은 최소 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.25
  4. 1.4
(정답률: 60%)
  • 전구선의 사용전압이 220V이므로, 케이블의 절연체에는 최소 0.6kV의 내전압강도가 필요하다. 따라서 0.6/1kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용해야 한다.

    최소 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전선의 전류 용량 = 전구의 소비전력 / 전압
    = 60W / 220V
    = 0.27A

    케이블의 단면적은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    단면적 = 전류 용량 / (케이블의 전도체의 특성값)
    = 0.27A / (55A/mm2)
    = 0.0049mm2

    하지만, 이 값은 케이블의 전도체가 구리(Cu)인 경우에 해당하는 값이므로, 실제 케이블의 단면적은 이보다 크게 설정되어야 한다.

    따라서, 최소 단면적은 0.75mm2 이상이어야 한다. 이 값은 케이블의 전도체가 구리(Cu)인 경우에도 충분한 단면적이며, 내전압강도 0.6/1kV에도 적합하다.
  • 0.75mm^2 이상.
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< 이전회차목록 다음회차 >