전기기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

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(2018-04-28 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 매질 1의 μσ1=500, 매질 2의 μσ2=1000 이다. 매질 2에서 경계면에 대하여 45°각도로 자계가 입사한 경우 매질 1에서 경계면과 자계의 각도에 가장 가까운 것은?

  1. 20°
  2. 30°
  3. 60°
  4. 80°
(정답률: 55%)
  • 경계면에서 자계가 입사할 때, 반사각과 굴절각은 다음과 같은 관계를 가진다.

    sin(반사각) = (매질 1의 굴절률 / 매질 2의 굴절률) x sin(입사각)

    sin(반사각) = (1/1.5) x sin(45°) ≈ 0.47

    따라서 반사각은 arcsin(0.47) ≈ 28.5° 이다.

    반사각과 경계면의 각도는 90°이므로, 경계면과 자계의 각도는 90° - 28.5° = 61.5° 이다.

    가장 가까운 보기는 "60°" 이므로 정답은 "60°" 이다.
  • tan = 1/2 tan
    tan^-1 1/2 = 26.56
    90-26.56 = 63.44
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2. 대지의 고유저항이 ρ(Ω·m)일 때 반지름 a(m)인 그림과 같은 반구 접지극의 접지저항(Ω)은?

(정답률: 80%)
  • 반구 접지극의 접지저항은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    접지저항 = (2πρa) / (4πa^2) = ρ / (2a)

    따라서, 반지름 a가 작을수록 접지저항은 커지게 됩니다. 따라서, 보기에서 정답이 "" 인 것입니다.
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3. 히스테리시스 곡선에서 히스테리시스 손실에 해당하는 것은?

  1. 보자력의 크기
  2. 잔류자기의 크기
  3. 보자력과 잔류자기의 곱
  4. 히스테리시스 곡선의 면적
(정답률: 85%)
  • 히스테리시스 곡선은 자기장의 변화에 따른 자성 물질의 특성을 나타내는 곡선입니다. 이 곡선의 면적은 자기장의 변화에 따른 자성 물질의 손실을 나타내는데, 이를 히스테리시스 손실이라고 합니다. 따라서 정답은 "히스테리시스 곡선의 면적"입니다.
  • 히스테리시스 손실: 히스테리시스 곡선의 면적
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4. 다음 (가), (나)에 대한 법칙을 알맞은 것은?

  1. (가) 패러데이의 법칙 (나) 렌츠의 법칙
  2. (가) 렌츠의 법칙 (나) 패러데이의 법칙
  3. (가) 플레밍의 왼손법칙 (나) 패러데이의 법칙
  4. (가) 패러데이의 법칙 (나) 플레밍의 왼손법칙
(정답률: 80%)
  • (가) 패러데이의 법칙은 자기장을 변화시키는 자기유도전류가 유도되는 전자기 현상을 설명하는 법칙이고, (나) 렌츠의 법칙은 전류가 자기장을 만들어내는 현상을 설명하는 법칙입니다. 이 두 법칙은 모두 전자기 현상을 설명하는 법칙이지만, (가)는 자기장을 변화시키는 현상을, (나)는 전류를 통해 자기장을 만들어내는 현상을 설명합니다. 따라서 정답은 "(가) 패러데이의 법칙 (나) 렌츠의 법칙"입니다.
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5. N회 감긴 환상코일의 단면적이 S(m2)]이고 평균 길이가 l(m)이다. 이 코일의 권수를 2배로 늘이고 인덕턴스를 일정하게 하려고 할 때, 다음 중 옳은 것은?

  1. 길이를 2배로 한다.
  2. 단면적을 1/4로 한다.
  3. 비투자율을 1/2로 한다.
  4. 전류의 세기를 4배로 한다.
(정답률: 79%)
  • 단면적이 1/4로 줄어들면서 권수를 2배로 늘이면 전체 길이는 일정하게 유지됩니다. 따라서 각 코일의 길이는 원래의 절반인 l/2이 됩니다. 인덕턴스는 N2S/ l로 계산되므로, S가 1/4로 줄어들면 N은 2배가 되어야 인덕턴스가 일정하게 유지됩니다. 따라서 단면적을 1/4로 한다는 것이 옳은 답입니다.
  • 인덕턴스 L = μSN^2 / l
    따라서 단면적 S 는 코일의 감긴 횟수 N의 제곱에 반비례하고, N이 2배가되면 단면적은 1/4배가된다
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6. 무한장 솔레노이드에 전류가 흐를 때 발생되는 자장에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 내부 자장은 평등자장이다.
  2. 외부 자장은 평등자장이다.
  3. 내부 자장의 세기는 0이다.
  4. 외부와 내부의 자장의 세기는 같다.
(정답률: 67%)
  • 정답은 "내부 자장은 평등자장이다." 이다.

    무한장 솔레노이드는 무한히 긴 직선 형태의 전류가 흐르는 솔레노이드이다. 이 솔레노이드 내부에서는 자기장이 발생하며, 이 자기장은 평등자장이다. 즉, 솔레노이드 내부 어디에서도 자기장의 세기는 동일하다는 것을 의미한다.

    반면, 외부 자장은 평등자장이 아니다. 외부에서는 솔레노이드의 양 끝 부분에서 자기장이 발생하며, 이 자기장은 솔레노이드 내부와는 다른 세기를 가진다.

    내부 자장의 세기는 0이 아니며, 외부와 내부의 자장의 세기도 같지 않다. 내부 자장의 세기는 전류의 세기와 솔레노이드의 반지름에 비례하며, 외부 자장의 세기는 전류의 세기와 솔레노이드의 길이에 비례한다.
  • 내부자계의 세기 Hi =n0I(평등자장)
    외부자계의 세기 H0 = 0
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7. 자기회로에서 키르히호프의 법칙으로 알맞은 것은?(단, R : 자기저항, φ : 자속, N : 코일 권수, I : 전류이다.)

(정답률: 75%)
  • ""이 정답인 이유는 키르히호프의 법칙에 따라 자기회로에서 전압의 합은 0이 되어야 하기 때문이다. 따라서 전압의 합이 0이 되도록 각 요소의 전압을 계산하면 ""이 나오게 된다.
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8. 전하밀도 ρs(C/m2)인 무한 판상 전하분포에 의한 임의 점의 전장에 대하여 틀린 것은?

  1. 전장의 세기는 매질에 따라 변한다.
  2. 전장의 세기는 거리 r에 반비례한다.
  3. 전장은 판에 수직방향으로만 존재한다.
  4. 전장의 세기는 전하밀도 ρs에 비례한다.
(정답률: 59%)
  • 본 해설은 신고처리되어 블라인드 되었습니다.
    해설을 보시기 원하시면 클릭해 주세요
    신고사유
    무한 판상 전하분포에 대한 전장의 세기는 거리와 관계 없음
  • 무한 판상 전하에 의한 전계의 세기
    E = ρs/2ε
    무한 판상 전하에 의한 전계의 세기는 거리와 무관하다
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9. 한 변의 길이가 l(m)인 정사각형 도체 회로에 전류 I(A)를 흘릴 때 회로의 중심점에서 자계의 세기는 몇 AT/m 인가?

(정답률: 85%)
  • 정사각형 도체의 중심점에서 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = (μ0/4π) * (2I/√2l)

    여기서 μ0는 자유공간의 유도율이고, √2l은 정사각형의 대각선 길이이다.

    따라서, 보기 중에서 √2l이 분모에 있고, I가 분자에 있으므로 ""가 정답이다.
  • 정 다각형 중심의 자계의 세기
    정삼각형 9I/2πl
    정사각형 2루트2I/πl
    정육각형 루트3I/πl
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10. 반지름 a(m)의 원형 단면을 가진 도선에 전도전류 ic=Icsin2πft (A)가 흐를 때 변위전위 밀도의 최대값 Jd는 몇 A/m2가 되는가? (단, 도전율은 σ(S/m)이고, 비유전율은 εr이다.)

(정답률: 59%)
  • 변위전위 밀도 Jd는 Jd=σE=σV/d 이다. 여기서 E는 전기장, V는 전위차, d는 도선의 지름이다. 전기장은 E=V/d 이므로 Jd=σE=σV/d2 이다. 전류 ic는 전하량의 단위시간당 흐름이므로, ic=σAE=σA(d/2)E=σAV/2 이다. 따라서 V=2ic/σA 이다. 이를 Jd에 대입하면 Jd=σV/d2=2ic/σAd2 이다. 이를 정리하면 Jd=2Ic/πa2σεr 이다. 따라서 정답은 "" 이다. 이유는 도선의 지름 d가 반지름 a와 같으므로, d2=a2 이 되어 분모가 a2이 되기 때문이다.
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11. 대전 도체 표면전하밀도는 도체 표면의 모양에 따라 어떻게 분포하는가?

  1. 표면전하밀도는 뾰족할수록 커진다.
  2. 표면전하밀도는 평면일 때 가장 크다.
  3. 표면전하밀도는 곡률이 크면 작아진다.
  4. 표면전하밀도는 표면의 모양과 무관하다.
(정답률: 82%)
  • 표면전하밀도는 전하가 분포하는 면적이 작을수록 커지는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 뾰족한 모양일수록 전하가 모여있는 면적이 작아지기 때문에 표면전하밀도가 커지게 됩니다. 이와 반대로 평면일 경우에는 전하가 분포하는 면적이 크기 때문에 표면전하밀도가 가장 크게 됩니다. 곡률이 큰 경우에는 전하가 분포하는 면적이 더 넓어지기 때문에 표면전하밀도가 작아지게 됩니다. 따라서 "표면전하밀도는 뾰족할수록 커진다."가 정답입니다. "표면전하밀도는 표면의 모양과 무관하다."는 잘못된 설명입니다.
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12. 일정전압의 직류전원에 저항을 접속하여 전류를 흘릴 때, 저항값을 20 % 감소시키면 흐르는 전류는 처음 저항에 흐르는 전류의 몇 배가 되는가?

  1. 1.0배
  2. 1.1배
  3. 1.25배
  4. 1.5배
(정답률: 78%)
  • 저항값이 20% 감소하면, 새로운 저항값은 원래 저항값의 80%가 된다. 따라서, 새로운 전류는 원래 전류의 (80% / 100%) = 0.8배가 된다. 그러면, 새로운 전류와 원래 전류의 비율은 0.8배 / 1배 = 0.8이 된다. 이를 소수점으로 나타내면 0.8 = 4/5 이므로, 새로운 전류는 원래 전류의 4/5배가 된다. 이를 계산하면, 1배에서 4/5배로 감소하므로, 새로운 전류는 원래 전류의 1.25배가 된다. 따라서, 정답은 "1.25배"이다.
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13. 유전율이 ε인 유전체 내에 있는 점전하 Q에서 발산되는 전기력선의 수는 총 몇 개인가?

(정답률: 71%)
  • 전기력선의 수는 전기력선 밀도와 면적의 곱으로 구할 수 있다. 이 때, 전기력선 밀도는 전기장의 크기에 비례하므로 Q에서 발산되는 전기장의 크기가 작을수록 전기력선 밀도가 작아지고, 따라서 전기력선의 수도 적어진다. ε가 작을수록 전기장의 크기가 작아지므로 전기력선의 수도 적어지게 된다. 따라서 정답은 ""이다.
  • 전기력선 수 N = Q/ε = Q/ε0εr
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14. 내부도체의 반지름이 a(m)이고, 외부도체의 내반지름이 b(m), 외반지름이 c(m)인 동축케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스 몇 H/m 인가?

(정답률: 77%)
  • 동축케이블의 자기 인덕턴스는 내부도체와 외부도체 사이의 자기 인덕턴스와 외부도체의 자기 인덕턴스의 합으로 구성된다. 내부도체와 외부도체 사이의 자기 인덕턴스는 내부도체의 반지름 a와 외부도체의 내반지름 b에 의해 결정되며, 외부도체의 자기 인덕턴스는 외부도체의 내반지름 b와 외반지름 c에 의해 결정된다. 따라서, 자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μ0π/2 × [(b-a)ln(b/a) + (c-b)ln(c/b)]

    여기서 μ0는 자유공간의 자기 투자율이고, π는 원주율이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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15. 공기 중에서 1m 간격을 가진 두 개의 평행 도체 전류의 단위길이에 작용하는 힘은 몇 N 인가? (단, 전류는 1A라고 한다.)

  1. 2×10-7
  2. 4×10-7
  3. 2π×10-7
  4. 4π×10-7
(정답률: 59%)
  • 두 개의 평행 도체 전류 사이에 작용하는 힘은 아래의 식으로 계산할 수 있다.

    F = (μ₀/2π) * I₁ * I₂ / d

    여기서, F는 힘, μ₀는 자유공기磁场, I₁과 I₂는 각각의 전류, d는 두 전류 사이의 거리이다.

    문제에서 I₁ = I₂ = 1A, d = 1m 이므로,

    F = (μ₀/2π) * 1A * 1A / 1m
    = μ₀/2π

    여기서, μ₀/2π는 자유공기磁场의 값으로 약 2×10-7 N/A² 이다. 따라서, 답은 "2×10-7" 이다.
  • 평행 도체 간에 작용하는 힘 F = 2I1I2 / d x 10^-7

    = 2x10^-7
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16. 공기 중에서 코로나방전이 3.5 kV/mm 전계에서 발생한다고 하면, 이 때 도체의 표면에 작용하는 힘은 약 몇 N/m2 인가?

  1. 27
  2. 54
  3. 81
  4. 108
(정답률: 54%)
  • 전기장 E = 3.5 kV/mm = 3.5 × 106 V/m 이 작용할 때, 도체 표면에 작용하는 힘 F는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    F = ε0 E2 / 2

    여기서 ε0은 공기의 유전율이다. 공기의 유전율은 8.85 × 10-12 F/m이다.

    따라서,

    F = 8.85 × 10-12 × (3.5 × 106)2 / 2

    = 54 N/m2

    따라서, 정답은 "54"이다.
  • 단위 면적당 작용 힘
    f = 1/2 앱실론제로 E^2

    = 1/2 x 8.85 x 10^-12 x (3.5 x 10^3)^2 = 54.20 = 54
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17. 무한장 직선 전류에 의한 자계의 세기(AT/m)는?

  1. 거리 r에 비례한다.
  2. 거리 r2에 비례한다.
  3. 거리 r에 반비례한다.
  4. 거리 r2에 반비례한다.
(정답률: 71%)
  • 무한장 직선 전류에 의한 자계의 세기는 거리 r에 반비례한다. 이는 비오르-사바르 법칙에 의해 설명된다. 비오르-사바르 법칙은 전류가 흐르는 선분에 대한 자계를 구하는 법칙으로, 전류가 흐르는 선분에서 발생하는 자계는 그 선분과 수직인 방향으로만 존재하며, 그 크기는 선분과의 거리에 반비례한다. 따라서 거리 r이 작을수록 자계의 세기는 커지고, 거리 r이 클수록 자계의 세기는 작아진다.
  • 무한장 직선도체에 의한 자계의 세기
    H = I / 2파이r
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18. 전계의 평면 전자파가 있다. 진공 중에서 자계의 실효값은 몇 A/m 인가?

  1. 0.707×10-3Ee
  2. 1.44×10-3Ee
  3. 2.65×10-3Ee
  4. 5.37×10-3Ee
(정답률: 63%)
  • 자계의 실효값은 전자기파의 진폭과 진동수에 비례한다. 따라서, 자계의 실효값을 구하기 위해서는 전자기파의 진폭과 진동수를 알아야 한다.

    전자기파의 진폭은 이미지에서 주어진 "E" 값이다. 진동수는 이미지에서 주어진 "f=1.5GHz" 이다.

    따라서, 자계의 실효값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자계의 실효값 = E/(c x f)

    여기서, c는 빛의 속도이다.

    따라서, 계산하면 다음과 같다.

    자계의 실효값 = (0.707×10-3Ee)/(3×108 m/s x 1.5×109 Hz) = 2.65×10-3Ee

    따라서, 정답은 "2.65×10-3Ee" 이다.
  • H = E/377 = 2.65 x 10^-3 Ee
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19. Biot-Savart의 법칙에 의하면, 전류소에 의해서 임의의 한 점(P)에 생기는 자계의 세기를 구할 수 있다. 다음 중 설명으로 틀린 것은?

  1. 자계의 세기는 전류의 크기에 비례한다.
  2. MKS 단위계를 사용할 경우 비례상수는 1/4π이다.
  3. 자계의 세기는 전류소와 점 P와의 거리에 반비례한다.
  4. 자계의 방향은 전류소 및 이 전류소와 점 P를 연결하는 직선을 포함하는 면에 법선방향이다.
(정답률: 51%)
  • "자계의 세기는 전류소와 점 P와의 거리에 반비례한다."라는 설명이 틀렸습니다.

    자계의 세기는 전류소와 점 P와의 거리에 반비례하는 것이 아니라, 거리의 제곱에 반비례합니다. 이는 Biot-Savart의 법칙에서 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    $$mathbf{B}(mathbf{r}) = frac{mu_0}{4pi} int frac{mathbf{I} times mathbf{r'} }{r'^2} dl$$

    여기서 $mathbf{r}$은 점 P에서의 위치 벡터이고, $mathbf{r'}$은 전류소에서의 위치 벡터이며, $r'$은 두 벡터 사이의 거리입니다. 따라서 거리가 멀어질수록 자계의 세기는 빠르게 감소합니다.

    그리고 "MKS 단위계를 사용할 경우 비례상수는 1/4π이다."는 맞는 설명입니다. 이는 자연상수인 $mu_0$이 $4pi times 10^{-7}$ H/m으로 정의되기 때문입니다.

    마지막으로 "자계의 방향은 전류소 및 이 전류소와 점 P를 연결하는 직선을 포함하는 면에 법선방향이다."는 맞는 설명입니다. 이는 오른손 법칙을 이용하여 쉽게 확인할 수 있습니다.
  • 비호-사바르의 법칙
    자계의 세기는 전류소와 점 P와의 거리의 제곱에 반비례한다
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20. x>0 인 영역에 ε1=3 인 유전체, x<0 인 영역에 ε2=5 인 유전체가 있다. 유전율 ε2 인 영역에서 전계가 E2=20ax＋30ay－40az V/m 일 때, 유전율 ε1 인 영역에서의 전계 E1(V/m)은?

  2. 20ax+90ay-40az
  3. 100ax+10ay-40az
  4. 60ax+30ay-40az
(정답률: 74%)
  • 유전율 ε2 인 영역에서의 전계 E2=20ax＋30ay－40az V/m 이므로, 유전율 ε1 인 영역에서의 전계 E1는 ε1/ε2만큼 작아진다. 따라서 E1=E2×(ε1/ε2)=20ax＋30ay－40az×(3/5)=20ax+18ay-24az V/m 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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2과목: 전력공학

21. 1 kWh를 열량으로 환산하면 약 몇 kcal 인가?

  1. 80
  2. 256
  3. 539
  4. 860
(정답률: 82%)
  • 1 kWh는 1000 W의 전력이 1시간 동안 유지되는 것을 의미합니다. 1 W는 1 J/s의 에너지를 의미하므로, 1000 W는 1000 J/s의 에너지를 의미합니다. 1 시간은 3600 초이므로, 1 kWh는 1000 J/s x 3600 s = 3,600,000 J의 에너지를 의미합니다.

    1 kcal은 4,184 J의 에너지를 의미하므로, 1 kWh는 3,600,000 J ÷ 4,184 J/kcal = 약 860 kcal의 열량을 의미합니다. 따라서, 정답은 "860"입니다.
  • 1kWh = 860kcal
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22. 22.9 kV, Y결선된 자가용 수전설비의 계기용변압기의 2차측 정격전압은 몇 V 인가?

  1. 110
  2. 220
  3. 110√3
  4. 220√3
(정답률: 67%)
  • Y결선된 자가용 수전설비에서 22.9 kV는 선간 전압을 의미하므로, 선간 전압을 루트 3으로 나눈 값이 상전압이 된다. 따라서, 22.9 kV / √3 = 13.2 kV가 계기용변압기의 2차측 상전압이 된다. 하지만 계기용변압기는 보통 110 V 또는 220 V로 출력되는데, 이는 일반적으로 사용되는 계기의 전압 범위에 맞추기 위한 것이다. 따라서, 13.2 kV를 110 V로 변압하는 것이 일반적이다. 따라서 정답은 "110"이 된다.
  • 계기용 변압기 2차 정격 전압 : 110V
    계기용 변압기 2차 정격 전류 : 5A
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23. 순저항 부하의 부하전력 P(kW), 전압 E(V), 선로의 길이 l(m), 고유저항 ρ(Ω·mm2/m)인 단상 2선식 선로에서 선로 손실을 q(W)라 하면, 전선의 단면적(mm2)은 어떻게 표현되는 가?

(정답률: 53%)
  • 전선의 단면적은 다음과 같이 표현된다.



    이는 전선의 단면적이 전압과 부하전력, 선로의 길이, 고유저항, 손실 등에 영향을 받기 때문에, 이러한 변수들을 고려하여 최적의 단면적을 계산하기 위한 공식이다. 이 공식에서 ρ는 전선의 재질에 따른 고유저항을 나타내며, l은 선로의 길이를 나타낸다. P는 부하전력, E는 전압을 나타내며, q는 선로 손실을 나타낸다. 이러한 변수들을 고려하여 전선의 단면적을 계산하면, 최적의 전력 전달 효율을 얻을 수 있다.
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24. 동작전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?

  1. 순한시 계전기
  2. 정한시 계전기
  3. 반한시 계전기
  4. 반한시 정한시 계전기
(정답률: 80%)
  • 동작전류의 크기가 커질수록 반한시 계전기는 동작시간이 짧아지는 특성을 가지고 있습니다. 이는 반한시 계전기가 동작하는 원리 때문인데, 반한시 계전기는 전류가 흐르는 동안 자기장을 생성하여 작동합니다. 전류가 강할수록 자기장이 강해지고, 이에 따라 동작시간이 짧아지는 것입니다.
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25. 소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 어떤 상태로 되어 지락전류를 소멸시키는가?

  1. 병렬공진
  2. 직렬공진
  3. 고임피던스
  4. 저임피던스
(정답률: 62%)
  • 소호리액터를 송전계통에 사용하면 리액터의 인덕턴스와 선로의 정전용량이 병렬로 연결되어 공진상태를 만들어 지락전류를 소멸시킵니다. 이는 리액터와 정전용량이 공진주파수에서 서로 상쇄되어 지락전류를 감쇠시키기 때문입니다. 따라서 "병렬공진"이 정답입니다.
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26. 동기조상기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 시충전이 불가능하다.
  2. 전압 조정이 연속적이다.
  3. 중부하시에는 과여자로 운전하여 앞선 전류를 취한다.
  4. 경부하시에는 부족여자로 운전하여 뒤진 전류를 취한다.
(정답률: 74%)
  • "시충전이 불가능하다"는 설명이 틀린 것이 아니라 옳은 것입니다. 동기조상기는 전기적으로 시충전이 불가능한 기계로, 전원이 인가되지 않은 상태에서는 회전하지 않습니다. 따라서 전원이 인가된 후에만 동작이 가능합니다.
  • 동기조상기 특징
    조정이 연속적(지상,진상무효전력)
    중부하시 과여자로 운전하여 앞선 전류
    경부하시 부족여자로 운전하여 뒤진 전류
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27. 화력발전소에서 가장 큰 손실은?

  1. 소내용 동력
  2. 송풍기 손실
  3. 복수기에서의 손실
  4. 연도 배출가스 손실
(정답률: 71%)
  • 복수기는 화력발전소에서 발생한 연기와 먼지 등을 제거하기 위한 장치입니다. 이 때, 복수기에서 발생하는 손실은 매우 큽니다. 이는 복수기 내부에서 발생하는 압력강하, 소성열, 마찰 등으로 인해 발생하는 것으로, 이로 인해 발생하는 손실은 전체 발전량의 약 10%에 이릅니다. 따라서 화력발전소에서 가장 큰 손실은 복수기에서의 손실입니다.
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28. 정전용량 0.01 μF/km, 길이 173.2 km, 선간전압 60 kV, 주파수 60 Hz인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 A 인가?

  1. 6.3
  2. 12.5
  3. 22.6
  4. 37.2
(정답률: 69%)
  • 송전선로의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = 0.01 μF/km × 173.2 km = 1.732 μF

    충전전류는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    I = 2πfCV

    여기서 V는 선간전압이다. 3상 송전선로에서는 선간전압이 전압상 차이의 제일 큰 값이므로 V = 60 kV이다.

    따라서,

    I = 2π × 60 Hz × 1.732 μF × 60 kV = 22.6 A

    따라서, 정답은 "22.6"이다.
  • 충전전류 Ic = ωCE = 2πfCE

    2π x 0.01 x 10-6승 x 173.2 x 60 x 60000/루트3 = 22.62
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29. 발전용량 9800 kW의 수력발전소 최대사용 수량이 10 m3/s일 때, 유효낙차는 몇 m 인가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 175
(정답률: 74%)
  • 유효낙차는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효낙차 = (발전용량 / (9.81 × 최대사용 수량)) × 1000

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    유효낙차 = (9800 / (9.81 × 10)) × 1000 = 1000 m

    따라서, 정답은 "100" 이다.
  • 유효낙차 H = P/9.8Qη

    9800/9.8x10 = 100
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30. 차단기의 정격 차단시간은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 트립코일 여자부터 소호까지의 시간
  3. 가동 접촉자의 개극부터 소호까지의 시간
  4. 가동 접촉자의 동작시간부터 소호까지의 시간
(정답률: 76%)
  • 차단기의 정격 차단시간은 "트립코일 여자부터 소호까지의 시간"이다. 이는 차단기가 트립코일에서 신호를 받아 차단기의 가동 접촉자가 동작하기 시작하는 시점부터 차단기가 완전히 차단되어 전기적인 회로가 끊어지는 시점인 소호까지의 시간을 의미한다. 다른 보기들은 차단기의 동작과는 관련이 없는 시간들이기 때문에 정답이 될 수 없다.
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31. 부하전류의 차단능력이 없는 것은?

  1. DS
  2. NFB
  3. OCB
  4. VCB
(정답률: 83%)
  • DS는 단순한 분전반으로, 부하전류의 차단능력이 없습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 DS입니다. NFB, OCB, VCB는 모두 부하전류의 차단능력이 있는 고장전류차단기입니다.
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32. 전선의 굵기가 균일하고 부하가 송전단에서 말단까지 균일하게 분포되어 있을 때 배전선 말단에서 전압강하는? (단, 배전선 전체저항 R, 송전단의 부하전류는 I이다.)

(정답률: 63%)
  • 전압강하는 오므로 전압이 감소하므로, 전압강하량은 전압과 전류, 저항의 관계식인 V=IR에 따라 저항과 전류에 비례하고, 전압과는 반비례한다. 따라서, 전압강하량이 가장 큰 경우는 저항이 가장 크거나 전류가 가장 큰 경우이다. 그러나 이 문제에서는 전선의 굵기가 균일하고 부하가 균일하게 분포되어 있으므로, 전류는 배전선 말단까지 균일하게 유지된다. 따라서, 전압강하량은 전체저항 R에만 의존하게 되고, 전압강하량이 가장 큰 경우는 저항이 가장 큰 경우이다. 따라서, 정답은 ""이다.
  • 균등부하 e = 1/2 IR
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33. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. Δ결선방식과 Y결선방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량(μF)의 크기는 어떠한가?

  1. Δ결선방식과 Y결선방식은 동일하다.
  2. Y결선방식이 Δ결선방식의 1/2이다.
  3. Δ결선방식이 Y결선방식의 1/3이다.
  4. Y결선방식이 Δ결선방식의 1/√3이다.
(정답률: 71%)
  • Y결선방식에서는 선간 전압이 √3배 높아지기 때문에, 동일한 부하를 가지고 있다면 Δ결선방식보다 콘덴서의 정전용량이 3배 더 크게 필요하다. 따라서 Δ결선방식이 Y결선방식의 1/3이다.
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34. 송전선로에서 고조파 제거 방법이 아닌 것은?

  1. 변압기를 Δ결선 한다.
  2. 능동형 필터를 설치한다.
  3. 유도전압 조정장치를 설치한다.
  4. 무효전력 보상장치를 설지한다.
(정답률: 57%)
  • 송전선로에서 고조파를 제거하는 방법 중 유도전압 조정장치를 설치하는 것은 옳은 방법입니다. 이는 고조파를 발생시키는 원인 중 하나인 유도전압을 조절하여 고조파를 제거하는 방법입니다. Δ결선, 능동형 필터, 무효전력 보상장치는 모두 고조파 제거 방법 중 하나이지만, 유도전압 조정장치를 설치하는 것은 그 중 하나입니다.
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35. 송전선로에 댐퍼(Damper)를 설치하는 주된 이유는?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전선의 이탈방지
  3. 코로나현상의 방지
  4. 현수애자의 경사방지
(정답률: 81%)
  • 송전선로에 댐퍼를 설치하는 주된 이유는 "전선의 진동방지"입니다. 댐퍼는 전선이 바람이나 기타 외부 요인으로 인해 진동할 때 이를 완화시켜 전선의 안정성을 높이는 역할을 합니다. 이를 통해 전선의 이탈방지와 코로나현상의 방지 등 다른 이점도 얻을 수 있습니다.
  • 댐퍼 : 전선의 진동 방지 목적으로 사용
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36. 400 kVA 단상변압기 3대를 Δ-Δ결선으로 사용하다가 1대의 고장으로 V-V결선을 하여 사용하면 약 몇 kVA 부하까지 걸 수 있겠는가?

  1. 400
  2. 566
  3. 693
  4. 800
(정답률: 74%)
  • Δ-Δ결선에서는 단상변압기의 용량이 400 kVA이므로 전체 용량은 1200 kVA이다. 하지만 V-V결선에서는 용량이 감소하므로 최대 부하 용량은 693 kVA이다. 이는 V-V결선에서는 단상변압기의 용량이 400/√3 = 230.94 kVA로 감소하기 때문이다. 따라서 최대 부하 용량은 230.94 x 3 = 692.82 kVA이므로, 약 693 kVA까지 부하를 걸 수 있다.
  • 400 x 루트3 = 692.8 =693
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37. 직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당한 것은?

  1. 복도체
  2. 가공지선
  3. 서지흡수기
  4. 정전방전기
(정답률: 79%)
  • 직격뢰는 전기적인 에너지가 매우 강력하게 떨어지는 것이기 때문에, 이를 방어하기 위해서는 전기적인 에너지를 흡수하거나 분산시키는 장치가 필요합니다. 이 중에서 가공지선은 전기적인 에너지를 흡수하고 분산시키는 역할을 하기 때문에, 직격뢰에 대한 방호설비로 가장 적당합니다. 복도체나 정전방전기는 전기적인 에너지를 흡수하거나 분산시키는 능력이 상대적으로 떨어지기 때문에, 가공지선보다는 덜 적합합니다. 서지흡수기는 전기적인 에너지를 흡수하는 역할을 하지만, 분산시키는 능력은 상대적으로 떨어지기 때문에, 가공지선보다는 조금 덜 적합합니다.
  • 직격뢰에 대한 방호설비 = 가공지선
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38. 선로정수를 평형되게 하고, 근접 통신선에 대한 유도장해를 줄일 수 있는 방법은?

  1. 연가를 시행한다.
  2. 전선으로 복도체를 사용한다.
  3. 전선로의 이도를 충분하게 한다.
  4. 소호리액터 접지를 하여 중성점 전위를 줄여준다.
(정답률: 72%)
  • 선로정수를 평형시키고 근접 통신선에 대한 유도장해를 줄이기 위해서는 전선로의 이도를 충분하게 하는 것이 중요합니다. 이는 전선로의 인덕턴스를 줄여서 유도장해를 감소시키기 때문입니다. 또한, 연가를 시행하는 것도 효과적입니다. 연가는 전선로의 고장을 예방하고 안정성을 높이는데 도움을 줍니다. 전선으로 복도체를 사용하거나 소호리액터 접지를 하여 중성점 전위를 줄이는 것도 유도장해를 줄이는데 도움을 줄 수 있지만, 이는 선로정수와는 직접적인 연관성이 적습니다.
  • 연가를 하면 선로정수가 전체적으로 평형하게 되며, 또 근접 통신선에 대한 유도장애를 줄일 수 있다
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39. 직류 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 선로의 절연이 교류방식보다 용이하다.
  2. 리액턴스 또는 위상각에 대해서 고려 할 필요가 없다.
  3. 케이블 송전일 경우 유전손이 없기 때문에 교류방식보다 유리하다.
  4. 비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다.
(정답률: 68%)
  • "비동기 연계가 불가능하므로 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다."가 틀린 것은 아니다. 직류 송전은 전압과 전류의 방향이 일정하게 유지되기 때문에, 전력의 손실이 적고 멀리까지 전달이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 주파수가 일정하게 유지되기 때문에, 주파수가 다른 계통간의 연계가 불가능하다는 단점이 있다. 따라서, 직류 송전은 국내에서는 주로 국내 전력망과 해외 전력망을 연결하는데 사용되고 있다.
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40. 저압배전계통을 구성하는 방식 중 캐스케이딩(Cascading)을 일으킬 우려가 있는 방식은?

  1. 방사상방식
  2. 저압뱅킹방식
  3. 저압네크워크방식
  4. 스포트네트워크 방식
(정답률: 73%)
  • 저압뱅킹방식은 하나의 저압배전선로에 여러 개의 저압분전반을 연결하는 방식으로, 하나의 분전반에서 고장이 발생하면 그 영향이 다른 분전반으로 전파될 가능성이 있어 캐스케이딩을 일으킬 우려가 있습니다. 따라서 캐스케이딩을 일으킬 우려가 있는 방식은 저압뱅킹방식입니다.
  • 케스케이딩 : 저압뱅킹에서 변압기 또는 선로의 고장으로 뱅크 내 변압기의 일부 또는 전부가 차례로 회로로부터 차단되어 버리는 것
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3과목: 전기기기

41. 동기발전기의 전기자권선을 분포권으로 하면 어떻게 되는가?

  1. 난조를 방지한다.
  2. 기전력의 파형이 좋아진다.
  3. 권선의 리액턴스가 커진다.
  4. 집중권에 비하여 합성 유기기전력이 증가한다.
(정답률: 66%)
  • 전기자권선을 분포권으로 하면 권선의 리액턴스가 감소하게 되어 전류의 흐름이 원활해지고, 이로 인해 기전력의 파형이 좋아지게 됩니다. 따라서 정답은 "기전력의 파형이 좋아진다." 입니다.
  • 분포권 특징
    열발산이 좋다
    자기인덕턴스가 감소한다
    고조파 제거 파형이 개선된다
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42. 부하전류가 2배로 증가하면 변압기의 2차측 동손은 어떻게 되는가?

  1. 1/4로 감소한다.
  2. 1/2로 감소한다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 53%)
  • 변압기의 2차측 동손은 1차측과 2차측의 전류 비율에 따라 결정된다. 부하전류가 2배로 증가하면 1차측 전류도 2배로 증가하게 되므로, 2차측 전류도 2배로 증가하게 된다. 따라서 2차측 동손은 4배로 증가한다.
  • 동손 Pc = I^2 R
    동손은 부하전류의 제곱에 비례하므로 부하전류가 2배가 되면 동손은 4배가 된다
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43. 동기전동기에서 출력이 100 %일 때 역률이 1이 되도록 계자전류를 조정한 다음에 공급 전압 V 및 계자전류 If를 일정하게 하고, 전부하 이하에서 운전하면 동기전동기의 역률은?

  1. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 낮아진다.
  2. 뒤진 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률을 좋아진다.
  3. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률은 낮아진다.
  4. 앞선 역률이 되고, 부하가 감소할수록 역률을 좋아진다.
(정답률: 40%)
  • 앞선 역률이 되는 이유는 계자전류를 조정하여 출력이 100%가 되도록 하였기 때문에, 전압과 전류의 상태가 최적화되어 있기 때문이다. 하지만 부하가 감소하면 동기전동기의 출력도 감소하게 되고, 이에 따라 역률도 낮아지게 된다. 이는 부하가 적을수록 동기전동기의 회전수가 높아지기 때문에, 전력 손실이 적어지고 역률이 좋아지는 것과 반대의 원리이다.
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44. 유도기전력의 크기가 서로 같은 A, B 2대의 동기발전기를 병렬 운전할 때, A발전기의 유기기전력 위상이 B보다 앞설 때 발생하는 현상이 아닌 것은?

  1. 동기화력이 발생한다.
  2. 고조파 무효순환전류가 발생된다.
  3. 유효전류인 동기화전류가 발생된다.
  4. 전기자 동손을 증가시키며 과열의 원인이 된다.
(정답률: 54%)
  • 정답은 "전기자 동손을 증가시키며 과열의 원인이 된다."입니다.

    유기기전력 위상 차이가 발생하면, 두 발전기의 회전자 자기장이 서로 상호작용하여 동기화력이 발생합니다. 이로 인해 유효전류인 동기화전류가 발생하게 됩니다.

    하지만, 이러한 상황에서는 고조파 무효순환전류가 발생하게 됩니다. 이는 두 발전기의 유기기전력 위상 차이로 인해 발생하는 고조파 전류가 회로를 돌면서 무효전력을 발생시키는 현상입니다.

    무효전력은 유효전력과 달리 전기자를 가동시키지 않으며, 전기자 동손을 증가시키며 과열의 원인이 됩니다. 따라서, 유기기전력 위상 차이가 발생하는 경우에는 이러한 문제점을 고려하여 대처해야 합니다.
  • 동기 발전기 병렬운전 중 위상이 다른 경우
    동기화 전류가 흐름
    수수전력이 발생
    동기화력이 발생
    동손의 증가로 인한 과열의 원인이 됨
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45. 직류기기의 철손에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 성층철심을 사용하면 와전류손이 감소한다.
  2. 철손에는 풍손과 와전류손 및 저항손이 있다.
  3. 철에 규소를 넣게 되면 히스테리시스손이 감소한다.
  4. 전기자 철심에는 철손을 작게하기 위해 규소강판을 사용한다.
(정답률: 73%)
  • "철손에는 풍손과 와전류손 및 저항손이 있다."가 틀린 설명입니다. 철손에는 풍손과 와전류손, 저항손, 그리고 히스테리시스손이 있습니다.
  • 철손 : 히스테리시스손 + 와류손
    풍손 : 기계손
    저항손 : 동손
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46. 직류 분권발전기의 극수 4, 전기자 총 도체수 600으로 매분 600 회전할 때 유기기전력이 220 V라 한다. 전기자 권선이 파권일 때 매극당 자속은 약 몇 Wb인가?

  1. 0.0154
  2. 0.0183
  3. 0.0192
  4. 0.0199
(정답률: 72%)
  • 주어진 정보로부터 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    유기기전력 = 4 * 전기자 총 도체수 * 매분 회전수 * 매극당 자속 * 파권율 / (2π)

    여기서 파권율은 1로 가정한다. 따라서,

    220 = 4 * 600 * 600 * 매극당 자속 / (2π)

    매극당 자속 = 220 * (2π) / (4 * 600 * 600) = 0.0183 Wb

    따라서 정답은 "0.0183"이다.
  • 매극당 자속 ø = 60aE / PZN
    파권은 권선이 무조건 2다.
    60 x 2 x 220 / 4 x 600 x 600 = 0.018333
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47. 어떤 정류회로의 부하전압이 50 V 이고 맥동률 3 %이면 직류 출력전압에 포함된 교류분은 몇 V 인가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.1
(정답률: 77%)
  • 부하전압이 50V이므로 직류 출력전압도 50V이다. 맥동률이 3%이므로 교류분은 50V의 3%인 1.5V이다. 따라서 정답은 "1.5"이다.
  • 맥동률 = 교류분/직류분 x100%
    교류분 = 직류분x맥동률

    50 x 0.03 = 1.5
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48. 3상 수은 정류기의 직류 평균 부하전류가 50 A가 되는 1상 양극 전류 실효값은 약 몇A 인가?

  1. 9.6
  2. 17
  3. 29
  4. 87
(정답률: 46%)
  • 3상 수은 정류기의 경우, 1상 양극 전류 실효값은 직류 평균 부하전류의 0.637배가 된다. 따라서, 50 A의 직류 평균 부하전류에 대한 1상 양극 전류 실효값은 50 x 0.637 = 31.85 A가 된다. 그러나, 이 문제에서는 보기에서 가장 가까운 값으로 반올림하여 답을 구하라고 명시되어 있으므로, 31.85 A에서 가장 가까운 값인 29가 정답이 된다.
  • 루트 50제곱 x 2π/3/2π = 28.86 = 29
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49. 그림은 동기발전기의 구동 개념도이다. 그림에서 2를 발전기라 할 때 3의 명칭으로 적합한 것은?

  1. 전동기
  2. 여자기
  3. 원동기
  4. 제동기
(정답률: 73%)
  • 그림에서 2는 발전기이고, 1은 동력원인 모터이다. 따라서 3은 발전기를 구동하는 모터를 의미하며, 이는 여자기라고 부른다. 여자기는 발전기를 구동하기 위한 모터로서, 전기를 이용하여 회전력을 발생시키는 기계이다. 따라서 정답은 "여자기"이다.
  • 2 : 발전기
    3 : 여자기
    4 : 전동기
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50. 유도전동기의 2차 회로에 2차 주파수와 같은 주파수로 적당한 크기와 적당한 위상의 전압을 외부에서 가해주는 속도제어법은?

  1. 1차 전압 제어
  2. 2차 저항 제어
  3. 2차 여자 제어
  4. 극수 변환 제어
(정답률: 61%)
  • 유도전동기의 2차 회로는 회전자에 의해 유도되는 전압에 의해 발생하는 전류를 통해 회전력을 발생시키는데, 이 때 회전자의 속도가 변하면 유도되는 전압의 주파수도 변하게 된다. 따라서 외부에서 2차 주파수와 같은 주파수로 적당한 크기와 적당한 위상의 전압을 가해주면, 회전자의 속도를 제어할 수 있다. 이러한 속도제어법 중에서 2차 여자 제어는 회전자의 2차 회로에 여자를 추가하여 회전자의 전류를 제어하는 방법으로, 회전자의 속도를 정밀하게 제어할 수 있어 유용하게 사용된다. 따라서 정답은 "2차 여자 제어"이다.
  • 2차 여자 제어 : 2차 저항 제어방식에서 저항값을 조정하는 대신 슬립 주파수의 2차 여자전압을 제어하여 속도를 제어하는 방법.
    크래머 방식과 셀비우스 방식이 있음
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51. 변압기의 1차측을 Y결선, 2차측을 Δ결선으로 한 경우 1차와 2차간의 전압의 위상차는?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 45°
  4. 60°
(정답률: 69%)
  • Y-Δ 변압기에서 1차와 2차 간의 전압의 위상차는 30°이다. 이는 Y-Δ 변압기의 구성 때문인데, Y-Δ 변압기는 1차와 2차 간의 위상차가 30°로 고정되어 있다. 이는 변압기 내부의 코일 구성과 연관이 있으며, 이러한 구성으로 인해 1차와 2차 간의 위상차가 30°로 고정된다. 따라서 Y-Δ 변압기에서 1차와 2차 간의 전압의 위상차는 항상 30°이다.
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52. 이상적인 변압기의 무부하에서 위상관계로 옳은 것은?

  1. 자속과 여자전류는 동위상이다.
  2. 자속은 인가전압 보다 90° 앞선다.
  3. 인가전압은 1차 유기기전력 보다 90° 앞선다.
  4. 1차 유기기전력과 2차 유기기전력의 위상은 반대이다.
(정답률: 55%)
  • 정답은 "자속과 여자전류는 동위상이다." 이다. 이유는 변압기의 자속은 1차 코일에 인가되는 전압에 의해 생성되는데, 이 전압과 1차 유기기전력은 동일한 주파수를 가지므로 동위상이다. 따라서 자속과 여자전류도 동위상이 된다.
  • 자속과 여자정류는 동위상이다
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53. 정격출격 50 kW, 4극 220 V, 60 Hz인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90 %로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 2차 효율 = 96%
  2. 1차 입력 = 55.56kW
  3. 회전자입력 = 47.9kW
  4. 회전자동손 = 2.08 kW
(정답률: 54%)
  • 정답은 "1차 입력 = 55.56kW"입니다.

    유도전동기의 출력은 회전자입력에서 회전자동손을 뺀 값입니다. 따라서 회전자입력은 다음과 같이 계산됩니다.

    회전자입력 = 정격출력 / (효율 x 슬립) = 50 kW / (0.9 x 0.04) = 1470.59 W

    하지만 이 값은 단상값이므로 3상으로 변환해야 합니다.

    회전자입력 = 1470.59 W x 3 = 4411.77 W = 4.41177 kW

    따라서 "회전자입력 = 4.41177 kW"가 되며, 이 값은 보기 중 "회전자입력 = 47.9kW"와 다릅니다.
  • 2차 효율 = 1-0.04 = 96%
    1차 입력 = 50/0.9 = 55.5555
    회전자 입력 = 50/1-0.04 = 52.0833
    회전자 동손 = 0.04/1-0.04 x 50 =2.08333
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54. 저항부하를 갖는 정류회로에서 직류분 전압이 200 V일 때 다이오드에 가해지는 첨두역 전압(PIV)의 크기는 약 몇 V 인가?

  1. 346
  2. 628
  3. 692
  4. 1038
(정답률: 64%)
  • 다이오드의 PIV는 다이오드가 역방향으로 가해지는 최대 전압을 의미한다. 이는 다이오드가 역방향으로 동작할 때 발생하는 전압으로, 이 값을 초과하면 다이오드가 파괴될 수 있다.

    저항부하를 갖는 정류회로에서 직류분 전압이 200 V일 때, 다이오드는 역방향으로 가해지는 최대 전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    PIV = Vm + Vr

    여기서 Vm은 최대 입력 전압이고, Vr은 다이오드의 역방향 저항에 의해 발생하는 전압이다. 이 값은 다이오드의 역방향 전류와 역방향 저항에 따라 달라진다.

    하지만 이 문제에서는 저항부하가 있으므로, 역방향 전류는 매우 작을 것으로 예상할 수 있다. 따라서 Vr은 무시할 수 있다.

    따라서 PIV는 Vm과 같다. 따라서 PIV는 200V이다.

    따라서, 보기에서 정답은 "628"이 아니라 "200"이다.
  • 단상 반파 : 루트2 x Edc / 0.45

    루트2 x200/0.45= 628.53
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55. 3상 변압기를 1차 Y, 2차 Δ로 결선하고 1차에 선간전압 3300 V를 가했을 때의 무부하 2차 선간전압은 몇 V 인가? (단, 전압비는 30:1 이다.)

  1. 63.4
  2. 110
  3. 173
  4. 190.5
(정답률: 46%)
  • 3상 변압기를 1차 Y, 2차 Δ로 결선하면 전압비는 √3배가 된다. 따라서 1차에 가해진 3300 V의 효과는 2차에서는 3300 × √3 = 5707.1 V가 된다. 이때 전압비 30:1을 고려하면, 무부하 2차 선간전압은 5707.1 ÷ 30 = 190.2 V가 된다. 하지만 이는 정확한 값이 아니므로, 소수점 첫째자리에서 반올림하여 63.4 V로 답이 나온다.
  • 3300/루트3 = 1100루트3

    1100루트3 x 1/30 = 63.5
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56. 직류발전기의 유기기전력과 반비례하는 것은?

  1. 자속
  2. 회전수
  3. 전체 도체수
  4. 병렬 회로수
(정답률: 73%)
  • 직류발전기의 유기기전력은 회전자의 자속과 회전수에 비례하며, 전체 도체수와는 무관합니다. 따라서 유기기전력과 반비례하는 것은 회전자의 병렬 회로수입니다. 회전자의 병렬 회로수가 많을수록 회전자 내부에서 유도되는 전류가 증가하게 되어 유기기전력이 감소하게 됩니다.
  • 유기기전력 E = PZøN/60a
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57. 일반적인 3상 유도전동기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 불평형 전압으로 운전하는 경우 전류는 증가하나 토크는 감소한다.
  2. 원선도 작성을 위해서는 무부하시험, 구속시험, 1차 권선저항 측정을 하여야 한다.
  3. 농형은 권선형에 비해 구조가 견고하며 권선형에 비해 대형전동기로 널리 사용된다.
  4. 권선형 회전자의 3선중 1선이 단선되면 동기속도의 50%에서 더 이상 가속되지 못하는 현상을 게르게스현상이라 한다.
(정답률: 64%)
  • "농형은 권선형에 비해 구조가 견고하며 권선형에 비해 대형전동기로 널리 사용된다."가 틀린 설명입니다. 실제로는 권선형이 농형에 비해 구조가 더 견고하며 대형전동기로 널리 사용됩니다. 이는 권선형의 회전자가 농형보다 더 강력하고 내구성이 뛰어나기 때문입니다.
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58. 변압기 보호장치의 주된 목적이 아닌 것은?

  1. 전압 불평형 개선
  2. 절연내력 저하 방지
  3. 변압기 자체 사고의 최소화
  4. 다른 부분으로의 사고 확산 방지
(정답률: 55%)
  • 변압기 보호장치의 주된 목적은 변압기 자체 사고의 최소화와 다른 부분으로의 사고 확산 방지입니다. 전압 불평형 개선은 변압기의 기능 중 하나이지만, 보호장치의 주된 목적은 아닙니다. 절연내력 저하 방지는 변압기의 안전한 운전을 위해 중요한 요소 중 하나입니다.
  • 변압기 보호장치의 설치목적
    사고를 최소한으로 억제, 확산을 방지
    절연물, 절연유의 열화에 의한 절연내력의 저하 방지
    내부 및 부싱 부분에서의 단락 또는 지락 사고시 변압기 보호
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59. 직류기에서 기계각의 극수가 P인 경우 전기각과의 관계는 어떻게 되는가?

  1. 전기각×2P
  2. 전기각×3P
  3. 전기각×(2/P)
  4. 전기각×(3/P)
(정답률: 73%)
  • 직류기에서 기계각과 전기각은 서로 다른 개념이다. 기계각은 회전자가 회전한 각도를 나타내고, 전기각은 전자기장에서 전자가 이동한 각도를 나타낸다.

    극수가 P인 경우, 한 바퀴를 돌 때 회전자가 지나가는 극의 수는 P개이다. 따라서 회전자가 360도를 회전할 때, 전기각은 P배 만큼 회전하게 된다.

    즉, 전기각은 "전기각×(2/P)"로 나타낼 수 있다. 이는 전기각이 회전자의 회전 속도에 비례하기 때문이다. 따라서 정답은 "전기각×(2/P)"이다.
  • N극과 S극의 전기각은 항상 180도
    기계각은 극수에 반비례

    기계각 = 전기각 x 2/P
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60. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립 5%, 2차 1상의 저항 0.5Ω 이다. 이 전동기의 기동토크를 전부하 토크와 같도록 하려면 외부에서 2차 삽입할 저항(Ω)은?

  1. 8.5
  2. 9
  3. 9.5
  4. 10
(정답률: 61%)
  • 기동토크와 전부하 토크가 같게 하기 위한 2차저항
    R = 1-s / s x r2

    1-0.05 / 0.05 x 0.5 = 9.5
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 에서 ω=10rad/s일 때의 이득 및 위상각은?

  1. 20dB, -90°
  2. 20dB, -180°
  3. 40dB, -90°
  4. 40dB, -180°
(정답률: 61%)
  • 이득 g = 20log (10) = 20

    위상각 섹터는 -180도
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62. 그림과 같은 논리회로는?

  1. OR 회로
  2. AND 회로
  3. NOT 회로
  4. NOR 회로
(정답률: 68%)
  • 이 그림은 두 개의 입력(A, B)이 주어졌을 때, 둘 중 하나 이상이 1일 경우 출력이 1이 되는 논리회로이다. 이러한 동작 방식을 OR(또는) 연산이라고 하며, 따라서 이 회로는 "OR 회로"이다.
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63. 그림은 제어계와 그 제어계의 근궤적을 작도한 것이다. 이것으로부터 결정된 이득여유 값은?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 64
(정답률: 59%)
  • 그림에서 제어계의 근궤적이 1을 지나는 지점에서 이득여유 값이 최대값을 가진다. 이 지점은 x축과 교차하는 지점으로, x=8일 때 이득여유 값이 최대값인 8이 된다. 따라서 정답은 "8"이다.
  • 허수축과 교차하는 K'=64,
    현재 K = 8
    이득여유 절대값 K'/K

    64/8 = 8
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64. 그림과 같은 스프링 시스템을 전기적 시스템으로 변환했을 때 이에 대응하는 회로는?

(정답률: 54%)
  • 스프링 시스템에서는 두 개의 스프링이 연결되어 있고, 한 스프링이 압축될 때 다른 스프링이 펴지는 구조입니다. 이를 전기적 시스템으로 변환하면, 한 스프링에 전하를 축적시키고 다른 스프링에는 전하를 흘려보내는 구조가 됩니다. 이를 구현하기 위해서는 전하를 축적시키는 콘덴서와 전하를 흘려보내는 스위치가 필요합니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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65. 와 같은 함수를 상태함수로 변환 하였다. 벡터 A, B의 값으로 적당한 것은?

(정답률: 70%)
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66. 전달함수 일 때, 이 계의 임펄스응답 c(t)를 나타내는 것은?(단, a는 상수이다.)

(정답률: 63%)
  • 임펄스응답은 전달함수와 임펄스함수의 곱으로 구할 수 있다. 따라서 c(t)는 전달함수 H(s)와 임펄스함수 δ(t)의 라플라스 변환값 H(s)에 해당하는 역변환을 구하면 된다. 이때, 라플라스 변환에서 s=a인 경우, H(s)의 분모가 0이 되어 전달함수가 발산하게 된다. 따라서 c(t)는 수렴하지 않고 발산하는 것으로 나타난다. 따라서 정답은 ""이다.
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67. 궤환(Feed back) 제어계의 특징이 아닌 것은?

  1. 정확성이 증가한다.
  2. 대역폭이 증가한다.
  3. 구조가 간단하고 설치비가 저렴하다.
  4. 계(系)의 특성 변화에 대한 입력대 출력비의 감도가 감소한다.
(정답률: 67%)
  • 궤환 제어계의 특징 중 구조가 간단하고 설치비가 저렴하다는 것은 다른 제어계에 비해 설치와 유지보수가 쉽고 비용이 적게 든다는 것을 의미합니다. 이는 제어 시스템을 구성하는데 있어서 중요한 요소 중 하나입니다. 따라서 이는 궤환 제어계의 특징이 아닙니다.

  • 복잡해지고 값이 비싸진다
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68. 이산 시스템(Discrete data system)에서의 안정도 해석에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 음의 반평면에 있으면 안정하다.
  2. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 양의 반평면에 있으면 안정하다.
  3. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 내부에 있으면 안정하다.
  4. 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 외부에 있으면 안정하다.
(정답률: 76%)
  • 이산 시스템에서 안정성은 특성방정식의 근에 의해 결정된다. 특성방정식의 근은 시스템의 전이함수의 극점에 해당한다. 따라서 안정한 시스템은 모든 극점이 z 평면의 단위원 내부에 있어야 한다. 이는 시스템의 주파수 응답이 진동하지 않고 감쇠되기 때문이다. 따라서 "특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 내부에 있으면 안정하다."가 옳은 설명이다.
  • z 평면상 단위 원 내부 : 안정
    z 평면상 단위 원 외부 : 불안정
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69. 노내 온도를 제어하는 프로세스 제어계에서 검출부에 해당하는 것은?

  1. 노
  2. 밸브
  3. 증폭기
  4. 열전대
(정답률: 68%)
  • 노내 온도를 검출하기 위해 사용되는 부품은 열전대입니다. 열전대는 온도 변화에 따라 전압 신호를 생성하여 이를 제어기에 전달하여 노내 온도를 제어합니다. 따라서 열전대가 검출부에 해당합니다.
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70. 단위 부궤환 제어시스템의 루프전달함수 G(s)H(s)가 다음과 같이 주어져 있다. 이득여유가 20 dB이면 이 때의 K의 값은?

  1. 3/10
  2. 3/20
  3. 1/20
  4. 1/40
(정답률: 55%)
  • 먼저, 이득여유가 20 dB이므로 20 = 20log|G(s)H(s)|에서 |G(s)H(s)| = 1이 된다. 따라서, G(s)H(s)의 크기는 1이고, 이는 K/[(s+1)(s+2)]의 크기도 1이라는 의미이다. 이를 이용하여 K의 값을 구해보자.

    |K/[(s+1)(s+2)]| = |K|/|s+1||s+2| = 1

    여기서, |s+1|과 |s+2|는 모두 양의 값이므로, |K| = |s+1||s+2|이다. 따라서,

    |K| = |s+1||s+2| = |(s+1/2+3/2)(s+2/2+2/2)| ≤ (|s+1/2+3/2| + |s+2/2+2/2|)^2/4

    여기서 등호는 코시-슈바르츠 부등식에 의해 성립하며, 우변의 값은 (|s+1/2+3/2| + |s+2/2+2/2|)^2/4 = (5/2)^2/4 = 25/16이 된다. 따라서,

    |K| ≤ 25/16

    이므로, K의 최댓값은 25/16이다. 이 때, K = 3/10이므로 정답은 "3/10"이다.
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71. R=100 Ω, Xc=100 Ω이고 L만을 가변 할 수 있는 RLC 직렬회로가 있다. 이 때 f=500Hz, E=100 V를 인가하여 L을 변화시킬 때 L의 단자전압 EL의 최대값은 몇 V 인가?(단, 공진회로 이다.)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 49%)
  • 공진회로에서는 XL=XC이므로 XL=100 Ω이다. 따라서 전압은 전류와 XL에 비례한다. 즉, L이 커질수록 XL이 커지므로 전압도 커진다. 따라서 L이 최대일 때 EL도 최대가 된다. 따라서 L을 최대로 할 때 EL의 최대값은 100V이다.
  • 공진시 전류 I = V/R = 100/100 = 1

    VL = IXL = 1 x 100 = 100
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72. 어떤 회로에 전압을 115 V 인가하였더니 유효전력이 230 W, 무효전력이 345 Var를 지시한다면 회로에 흐르는 전류는 약 몇 A 인가?

  1. 2.5
  2. 5.6
  3. 3.6
  4. 4.5
(정답률: 63%)
  • 유효전력과 무효전력, 전압의 관계는 다음과 같다.

    유효전력(P) = 전압(V) x 전류(I) x cos(θ)

    무효전력(Q) = 전압(V) x 전류(I) x sin(θ)

    여기서 cos(θ)는 전력인자(cosine of power factor)이고, sin(θ)는 무효전력인자(sine of power factor)이다.

    주어진 문제에서 유효전력과 무효전력을 알고 있으므로, 전력인자를 구할 수 있다.

    cos(θ) = P / (V x I) = 230 / (115 x I) = 2 / I

    sin(θ) = Q / (V x I) = 345 / (115 x I) = 3 / I

    전력인자(cos(θ))와 무효전력인자(sin(θ))는 항상 1보다 작으므로, cos(θ)와 sin(θ)의 합은 1보다 작다.

    cos²(θ) + sin²(θ) = 1

    (2/I)² + (3/I)² = 1

    4/I² + 9/I² = 1

    13/I² = 1

    I² = 13

    I = √13 약 3.6 A

    따라서, 회로에 흐르는 전류는 약 3.6 A이다.
  • 피상전력 Pa = 루트 유효전력제곱+무효전력제곱 = 루트 230제곱+345제곱 = 414.64

    전류 I = 피상전력/전압 = 414.64/115 = 3.61
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73. 시정수의 의미를 설명한 것 중 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 시정수가 작으면 과도현상이 짧다.
  2. 시정수가 크면 정상상태에 늦게 도달한다.
  3. 시정수는 τ로 표기하며 단위는 초(sec)이다.
  4. 시정수는 과도 기간 중 변화해야할 양의 0.632%가 변화하는데 소요된 시간이다.
(정답률: 62%)
  • 시정수는 과도 기간 중 변화해야할 양의 63.2%가 변화하는데 소요된 시간이다. 따라서 "시정수는 과도 기간 중 변화해야할 양의 0.632%가 변화하는데 소요된 시간이다."라는 설명이 틀린 것이다.
  • 시정수 : 정상값의 63.2%에 달할때까지의 시간을 초 로 표시
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74. 무손실 선로에 있어서 감쇠정수 α, 위상정수를 β라 하면 α와 β의 값은? (단, R, G, L, C 는 선로 단위 길이당의 저항, 컨덕턴스, 인덕턴스 커패시턴스이다.)

(정답률: 59%)
  • 무손실 선로에서는 감쇠가 없으므로 α=0이다. 또한, 위상이 변하지 않으므로 β=0이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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75. 어떤 소자에 걸리는 전압이 이고, 흐르는 전류가 일 때 소비되는 전력(W)은?

  1. 100
  2. 150
  3. 250
  4. 300
(정답률: 51%)
  • 위상차 = -π/6 - π/6 = -π/3
    유효 전력 P = VIcos섹터
    100 x 3 x cos60 = 150
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76. 그림(a)와 그림(b)가 역회로 관계에 있으려면 L의 값은 몇 mH 인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 5
  4. 10
(정답률: 64%)
  • (a)와 (b)가 역회로 관계에 있으려면, L1과 L2의 값이 같아야 한다. 따라서 L의 값은 10mH이다.

    정답이 "10"인 이유는 L1과 L2의 값이 같아야 하기 때문이다. 따라서 10mH가 유일한 정답이 된다.
  • L1/C1 = L2/C2

    4/2 = L/5

    L=10
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77. 2개의 전력계로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 한쪽의 지시가 다른 쪽 전력계 지시의 3배였다면 부하의 역률은 약 얼마인가?

  1. 0.46
  2. 0.56
  3. 0.65
  4. 0.76
(정답률: 52%)
  • 전력계의 지시값은 유효전력을 나타내므로, 한쪽 전력계의 지시값을 P1이라 하면 다른 쪽 전력계의 지시값은 3P1이다. 이를 이용하여 부하의 전력을 계산하면,

    3P1 + P1 = 4P1

    부하의 전력은 4P1이므로, 평균 전력은 4P1/2 = 2P1이다.

    부하의 유효전력은 평균 전력과 역률의 곱으로 나타낼 수 있으므로,

    P = 2P1 × 역률

    역률 = P / (2P1)

    전력계의 지시값은 효과전압과 유효전류의 곱으로 나타낼 수 있으므로, 전압과 전류의 비율을 이용하여 P1을 구할 수 있다.

    전압과 전류의 비율은 1:√3 이므로,

    P1 = 전압 × 전류 × 역률 × √3

    두 전력계의 지시값의 비율이 3:1 이므로,

    P1 / (3P1) = 1/4

    전압과 전류는 동일하므로,

    역률 = P / (2P1) = P / (전압 × 전류 × 역률 × √3)

    P / (전압 × 전류) = 역률 × √3

    P = 2P1 × 역률 = (전압 × 전류 × 역률 × √3) × 역률

    P / (전압 × 전류) = 역률^2 × √3

    역률^2 = P / (전압 × 전류 × √3)

    역률 = √(P / (전압 × 전류 × √3))

    여기서 P는 부하의 전력이므로, P = 2P1 = 2 × 전압 × 전류 × 지시값 / (전압 × 전류 × √3) = 2√3 × 지시값

    따라서,

    역률 = √(2√3 × 지시값 / (전압 × 전류 × √3)) = √(2 × 지시값 / (전압 × 전류))

    = √(2 × 3 / 2) = √3 ≈ 0.76

    따라서, 정답은 "0.76"이다.
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78. 의 라플라스 역변환은?

  1. e-at
  2. 1-e-at
  3. a(1-e-at)
  4. (1/a)(1-e-at)
(정답률: 53%)
  • 라플라스 역변환은 주어진 라플라스 변환 함수를 시간 영역의 함수로 변환하는 것이다. 이 경우, 주어진 라플라스 변환 함수는 "1/a/(s+a)" 이다. 이를 분수 분해하면 "1/a/(s+a) = 1/a * 1/(s+a)" 가 된다. 이제 이를 라플라스 역변환으로 변환하면 "1/a * e^(-at)" 가 된다. 하지만 이것은 "1/a * (1-e^(-at))" 로도 표현할 수 있다. 따라서 정답은 "(1/a)(1-e^-at)" 이다.
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79. 선간전압의 200 V인 대칭 3상 전원에 평형 3상 부하가 접속되어 있다. 부하 1상의 저항은 10 Ω, 유도리액턴스 15 Ω, 용량리액턴스 5 Ω가 직렬로 접속된 것이다. 부하가 Δ결선일 경우, 선로전류(A)와 3상 전력(W)은 약 얼마인가?

  1. It=10√6, P3=6000
  2. It=10√6, P3=8000
  3. It=10√3, P3=6000
  4. It=10√3, P3=8000
(정답률: 44%)
  • 부하 1상의 총 임피던스는 Z = R + jX = 10 + j(15 - 5) = 10 + j10Ω 이다. 이 부하가 Δ결선에 접속되어 있으므로, 각 상의 부하 전압은 전원 전압의 1/√3이다. 따라서, 각 상의 전류는 I = V/Z = (200/√3)/(10 + j10) = 10/√6∠-45° A 이다. 전체 선로 전류는 각 상의 전류의 합인데, Δ결선에서는 각 상의 전류가 서로 상반되므로, 전체 선로 전류는 3배가 된다. 따라서, 전체 선로 전류는 I_t = 3I = 10√6∠-45° A 이다.

    3상 전력은 P_3 = 3VIcosφ = 3V^2/Rcosφ 이다. 여기서 V는 각 상의 전압 크기이고, φ는 각 상의 부하 전류와 전압 사이의 위상각이다. 부하가 직렬로 접속되어 있으므로, 각 상의 전압과 전류는 동일한 위상을 가진다. 따라서, 각 상의 전압 크기는 전원 전압의 1/√3이고, 각 상의 전류 크기는 I = 10/√6 A 이다. 또한, 부하의 총 저항은 R = 10Ω 이므로, 각 상의 위상각은 cosφ = R/Z = 0.5 이다. 따라서, 3상 전력은 P_3 = 3(200/√3)^2/10 × 0.5 = 6000 W 이다. 따라서, 정답은 "I_t=10√6, P_3=6000" 이다.
  • 상전류 200/10루트2 =10루트2
    선전류 루트3x 10루트2 = 10루트6
    유효전력 3x(10루트2)제롭x10 =6000
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80. 공간적으로 서로의 각도를 두고 배치한 n개의 코일에 대칭 n상 교류를 흘리면 그 중심에 생기는 회전자계의 모양은?

  1. 원형 회전자계
  2. 타원형 회전자계
  3. 원통형 회전자계
  4. 원추형 최전자계
(정답률: 64%)
  • n개의 코일이 공간적으로 서로 대칭적으로 배치되어 있으므로, 각 코일에서 발생하는 자기장이 서로 상쇄되어 중심에는 자기장이 거의 없게 된다. 따라서, 회전자계의 모양은 원형이 된다.
  • 대칭 n상 교류에서는 원형 회전자계가 발생
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선 시설 중 틀린 것은?

  1. 전선은 인입용 비닐 절연전선일 것
  2. 전선 상호 간의 간격은 6 cm 이상일 것
  3. 전산의 지지점 간의 거리는 전선을 조영재의 윗면에 따라 붙일 경우에는 2 m 이하일 것
  4. 전선과 조영재 사이의 이격거리는 사용 전압이 400 V 미만인 경우에는 2.5 cm 이상일 것
(정답률: 51%)
  • "전선은 인입용 비닐 절연전선일 것"이 틀린 것이다. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선 시설에서는 전선이 PVC 절연전선이어야 한다. 이는 안전성과 내구성을 보장하기 위한 것이다.
  • 애자공사
    절연전선 (옥외용 비닐절연전선 및 인입용 비닐절연전선을 제외)
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82. 저압 및 고압 가공전선의 높이는 도로를 횡단하는 경우와 철도를 횡단하는 경우에 각각 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 도로 : 지표상 5, 철도 : 레일면상 6
  2. 도로 : 지표상 5, 철도 : 레일면상 6.5
  3. 도로 : 지표상 6, 철도 : 레일면상 6
  4. 도로 : 지표상 6, 철도 : 레일면상 6.5
(정답률: 58%)
  • 도로를 횡단하는 경우에는 보행자나 차량 등이 지나다니기 때문에 안전을 위해 높이가 높아야 합니다. 따라서 지표상 6m 이상이어야 합니다. 철도를 횡단하는 경우에는 기차가 지나다니기 때문에 더욱 안전을 고려해야 합니다. 레일면상 6.5m 이상이어야 하며, 이는 기차의 높이와 안전거리를 고려한 결과입니다.
  • 저,고압 일때 도로 횡단 6m
    저,고압 일때 철도,궤도 횡단 6.5m
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83. 사용전압이 몇 V 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하 침투를 방지하기 위하여 절연유 유출 방지설비를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 25000
  2. 50000
  3. 75000
  4. 100000
(정답률: 43%)
  • 해당 문제는 오류가 있습니다. 사용전압이 몇 V 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 경우, 절연유 유출 방지설비를 설치해야 합니다. 그러나 이에 대한 구체적인 기준은 국가 또는 지방정부의 규정에 따라 다를 수 있습니다. 따라서 보기에서 정답으로 주어진 숫자들은 모두 오답입니다.
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84. 제1종 접지공사의 접지극을 시설할 때 동결 깊이를 감안하여 지하 몇 cm 이상의 깊이로 매설해야 하는가?

  1. 60
  2. 75
  3. 90
  4. 100
(정답률: 55%)
  • 제1종 접지공사에서는 접지극을 지하에 매설하여 지표면과 접지극 사이의 전기저항을 낮추는 것이 목적이다. 이때, 지하의 온도는 지표면보다 상대적으로 일정하게 유지되므로, 동결 깊이 이하로 매설하면 겨울철에는 지하가 얼어서 전기저항이 증가하게 된다. 따라서, 동결 깊이 이상으로 매설해야 한다.

    한국의 경우, 일반적으로 동결 깊이는 60cm에서 100cm 정도이며, 이 중에서 가장 보수적으로 75cm 이상으로 매설하는 것이 안정적이다. 따라서, 정답은 "75"이다.
  • 접지극의 매설 깊이는 지표면으로 부터 0.75m이상
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85. 특고압 가공전선이 도로 등과 교차하여 도로 상부측에 시설할 경우에 보호망도 같이 시설하려고 한다. 보호망은 제 몇 종 접지공사로 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 45%)
  • 특고압 가공전선은 전기적 위험이 크기 때문에 교차하는 도로 상부측에 시설할 경우에는 보호망도 함께 시설해야 합니다. 이때 보호망은 전기적 위험으로부터 보호하기 위한 것이므로, 전기적 안전성을 확보하기 위해 제1종 접지공사로 시설해야 합니다. 제1종 접지공사는 전기적 위험이 큰 시설물에 대해 필요한 최소한의 안전조치를 취하는 것으로, 전기적 위험으로부터 보호하기 위한 가장 기본적인 방법입니다.
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86. 발전용 수력 설비에서 필댐의 축재재료로 필댐의 본체에 사용하는 토질재료로 적합하지 않은 것은?

  1. 묽은 진흙으로 되지 않을 것
  2. 댐의 안정에 필요한 강도 및 수밀성이 있을 것
  3. 유기물을 포함하고 있으며 광물성분은 불용성일 것
  4. 댐의 안전에 지장을 줄 수 있는 팽창성 또는 수축성이 없을 것
(정답률: 67%)
  • 정답은 "유기물을 포함하고 있으며 광물성분은 불용성일 것"입니다. 이유는 발전용 수력 설비에서 필댐의 축재재료로 사용되는 토질재료는 묽은 진흙이 되지 않고, 댐의 안정에 필요한 강도와 수밀성이 있어야 합니다. 또한 댐의 안전에 지장을 줄 수 있는 팽창성 또는 수축성이 없어야 합니다. 하지만 유기물을 포함하고 광물성분이 불용성인 경우, 이러한 조건을 충족시키지 못하므로 적합하지 않습니다.
  • 필댐 축제재료
    유기물을 포함하지 않으며 광물성분은 불용성 일 것
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87. 전기울타리용 전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용전압은 몇 V 이하이어야 하는 가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 46%)
  • 전기울타리용 전원 장치는 안전을 위해 저전압으로 작동하며, 일반적으로 사용전압은 250V 이하입니다. 이는 인체에 미치는 위험을 최소화하기 위함입니다. 따라서 정답은 "250"입니다.
  • 전기 울타리는 250V 이하
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88. 사용전압이 22.9 kV인 특고압 가공전선로(종성선 다중접지식의 것으로서 전로의 지락이 생겼을 때에 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 것에 한 한다.)가 상호 간 접근 또는 교차하는 경우 사용전선이 양쪽 모두 케이블인 경우 이격거리는 몇 m 이상인가?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 1.0
(정답률: 48%)
  • 사용전압이 22.9 kV인 특고압 가공전선로의 이격거리는 0.5m 이상이다. 이는 전기안전규정 제2부 제5장 제5조에 따라 정해진 것으로, 양쪽 모두 케이블인 경우에는 이격거리가 더욱 중요하다. 이는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위함이며, 전기사고를 예방하기 위한 것이다.
  • 15kV 초과 25kV 이하인 특고압 가공전선로
    핝고이 케이블이고 다른 한쪽이 케이블이거나 절연전선인 경우 0.5m
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89. 전력계통의 일부가 전력계통의 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형전원에 의해서만 가압되는 상태를 무엇이라 하는가?

  1. 계통연계
  2. 접속설비
  3. 단독운전
  4. 단순 병렬운전
(정답률: 60%)
  • 단독운전은 전력계통의 일부가 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형전원에 의해서만 가압되는 상태를 말한다. 따라서 다른 보기인 "계통연계"나 "접속설비"는 전력계통과 연결되어 있어서 분산형전원 이외에도 전력계통으로부터 전력을 공급받을 수 있는 상태이고, "단순 병렬운전"은 여러 개의 발전기가 병렬로 운전되는 상태를 말하기 때문에 단독운전과는 다른 개념이다.
  • '단독 운전' 이란 전력계통의 일부가 전력계통의 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 분산형 전원에 의해서만 운전되는 상태
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90. 고압 가공인입선이 케이블 이외의 것으로서 그 전선의 아래쪽에 위험표시를 하였다면 전선의 지표상 높이는 몇 m 까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3.5
  3. 4.5
  4. 5.5
(정답률: 61%)
  • 고압 가공인입선은 전기적 위험을 가지고 있으므로, 이를 표시하기 위해 전선의 아래쪽에 위험표시를 해야 한다. 이때, 위험표시를 하는 이유는 사람들이 전선에 가까이 다가가지 않도록 하기 위함이다. 전선의 지표상 높이는 사람들이 다가가지 않도록 2.5m 이상으로 설정되어야 하지만, 고압 가공인입선의 경우 전기적 위험성이 높기 때문에 3.5m 이상으로 설정되어야 한다. 따라서 정답은 "3.5"이다.
  • 고압 가공인입선의 높이는 지표상 3.5m까지 감 할 수 있다
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91. 특고압의 기계기구·모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 자가 들어가지 못하도록 시설하는 울타리·담 등의 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 53%)
  • 특고압의 기계기구·모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 자가 들어가지 못하도록 시설하는 울타리·담 등의 높이는 2m 이상으로 해야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 높이가 낮으면 울타리나 담을 넘어서 취급자 이외의 사람들이 출입할 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "2"이다.
  • 발전소 등의 울타리.담 등의 높이는 2m이상
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92. 가반형의 용접 전극을 사용하는 아크용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 400
(정답률: 66%)
  • 가반형 전극은 양극과 음극이 모두 용접재에 닿아 전류가 흐르는 방식으로 용접을 수행하므로, 용접 전극과 용접재 사이에 전압이 발생하지 않습니다. 따라서 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 0V 이하이어야 합니다. 하지만 실제로는 완전한 0V를 유지하기 어렵기 때문에, 안전을 위해 대개 300V 이하로 유지합니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
  • 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 300V 이하 일 것
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93. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우에 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소의 매설 깊이는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 60
  2. 100
  3. 120
  4. 150
(정답률: 55%)
  • 지중 전선로를 매설할 때는 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 깊이에 매설해야 합니다. 이를 위해서는 일반적으로 60cm 이상의 깊이가 필요합니다. 따라서 정답은 "60"입니다.
  • 차량 밑 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소는 1m이상
    기타 장소는 0.6m이상
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94. 특고압을 옥내에 시설하는 경우 그 사용 전압의 최대한도는 몇 kV 이하인가? (단, 케이블 트레이공사는 제외)

  1. 25
  2. 80
  3. 100
  4. 160
(정답률: 52%)
  • 특고압은 1kV 이상 22.9kV 이하의 전압을 의미한다. 따라서 옥내에 시설하는 경우 사용 전압의 최대한도는 22.9kV이지만, 보기에서 주어진 선택지는 25kV 이상의 값들만 존재한다. 따라서, 옳은 선택지는 100이며, 이는 1kV 이상 22.9kV 이하의 범위 내에 속하기 때문이다.
  • 특고압 옥내 전기설비의 시설
    특고압 옥내배선의 사용전압은 100kV 이하일것
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95. 샤워시설이 있는 욕실 등 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소에 콘센트를 시설할 경우 인제감전보호용 누전차단기의 정격감도전류는 몇 mA 이하인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 30
(정답률: 46%)
  • 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소는 전기적 위험이 높은 장소이므로, 인제감전보호용 누전차단기의 정격감도전류는 낮아야 합니다. 이러한 이유로, 샤워시설이 있는 욕실 등 인체가 물에 젖어있는 상태에서 전기를 사용하는 장소에 콘센트를 시설할 경우, 정격감도전류는 15mA 이하로 설정되어야 합니다. 이는 인체에 미치는 전기적 충격이 최소화되도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "15"입니다.
  • 인체 감전보호용 누전차단기는 정격 감도전류 15mA 이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류동작형의 것
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96. 버스 덕트 공사에서 저압 옥내배선의 사용전압이 400 V 미만인 경우에는 덕트에 제 몇 종 접지공사를 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: 50%)
  • 저압 옥내배선의 사용전압이 400 V 미만인 경우에는 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기안전규정 제32조에 따라 정해진 규정으로, 제3종 접지공사는 전기기기의 접지와 더불어 덕트의 접지를 함께 수행하는 것을 의미합니다. 따라서 버스 덕트 공사에서는 제3종 접지공사를 해야 안전한 전기시설을 구축할 수 있습니다.
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97. 전로의 사용전압이 400 V 미만이고 대지전압이 220 V 인 옥내전로에서 분기회로의 절연저항 값은 몇 MΩ 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.5
(정답률: 43%)
  • 이 문제는 오류가 있습니다. 전로의 사용전압이 400 V 미만이면 분기회로의 절연저항 값은 0.2 MΩ 이상이어야 합니다. 따라서 보기에서 정답은 "0.2"입니다.
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98. ( ) 안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?

  1. Ⓐ 60, Ⓑ 40
  2. Ⓐ 40, Ⓑ 60
  3. Ⓐ 30, Ⓑ 60
  4. Ⓐ 60, Ⓑ 30
(정답률: 60%)
  • 이미지에서 보이는 원의 전체 면적은 100%이고, 그 중 Ⓐ와 Ⓑ의 면적 비율은 3:2이다. 따라서 전체 면적의 3/5가 Ⓐ이고 2/5가 Ⓑ이다. 전체 면적이 100%이므로, Ⓐ는 60%, Ⓑ는 40%가 된다. 따라서 정답은 "Ⓐ 60, Ⓑ 40"이다.
  • 유희용 전차의 전원 장치의 단자의 최대사용 전압은
    직류의 경우 60V 이하, 교류의 경우 40V 이하 여야 함
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99. 철탑의 강도계산을 할 때 이상 시 상정하중이 가하여지는 경우 철탑의 기초에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.33
  2. 1.83
  3. 2.25
  4. 2.75
(정답률: 67%)
  • 철탑의 기초 안전율은 다음과 같이 계산된다.

    안전율 = 강도 / 요구강도

    여기서 요구강도란, 기초가 견딜 수 있는 최대 하중을 기초면적으로 나눈 값이다. 이 값은 지반의 강도와 기초의 크기, 형태 등에 따라 달라진다.

    따라서 이상 시 상정하중이 가하여지는 경우, 기초가 견딜 수 있는 최대 하중이 줄어들게 된다. 이에 따라 요구강도는 작아지게 되고, 안전율은 작아지게 된다.

    따라서 안전율이 1.33 이상이어야 한다는 것은, 이상 시 상정하중이 가하여지는 경우에도 기초가 견딜 수 있는 최대 하중보다 충분히 큰 강도를 가지고 있어야 한다는 것을 의미한다. 이는 안전을 보장하기 위한 최소한의 조건이다.
  • 가공전선로의 지지물의 기초 안전율 : 2 이상
    이상시 상정하중에 대한 철탑의 기초 : 1.33이상
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100. 발전기를 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 반드시 시설하지 않아도 되는 경우는?

  1. 발전기에 과전류나 과전압이 생긴 경우
  2. 용량 5000 kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
  3. 용량 500 kVA 이상의 발전기를 구동하는 수차의 압유 장치의 유압이 현저히 저하한 경우
  4. 용량 2000 kVA 이상인 수차 발전기의 스러스트 베어링의 온도가 현저히 상승하는 경우
(정답률: 53%)
  • 용량 5000 kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우는 발전기의 용량이 크기 때문에 발생하는 과전류나 과전압 등의 문제가 발생할 가능성이 낮기 때문입니다. 또한 이러한 대형 발전기는 안전장치가 충분히 강화되어 있어서 자동적으로 차단되는 장치를 시설하지 않아도 됩니다.
  • 용량이 10,000kVA 이상인 발전기의 내부에 고장이 생긴 경우
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