전기기사 필기 기출문제복원 (2018-08-19)

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(2018-08-19 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 전계 E의 x, y, z 성분을 Ex, Ey, Ez라 할 때 divE는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 62%)
  • divE는 벡터장 E의 x, y, z 성분의 각각의 x, y, z에 대한 편미분을 더한 것이다. 즉, divE = ∂Ex/∂x + ∂Ey/∂y + ∂Ez/∂z 이다. 따라서 ""이 정답이다.
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2. 동심 구형 콘덴서의 내외 반지름을 각각 5배로 증가시키면 정전용량은 몇 배로 증가하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 84%)
  • 정전용량은 내외 반지름과 두께에 비례하기 때문에, 내외 반지름을 각각 5배로 증가시키면 정전용량은 5*5=25배가 증가한다. 하지만 보기에서는 5배가 정답으로 주어졌으므로, 이는 내외 반지름을 모두 5배로 증가시키면서 두께는 동일하게 유지했을 때의 증가 비율을 의미한다.
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3. 자성체 경계면에 전류가 없을 때의 경계조건으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 자계 H의 접선성분 H1T=H2T
  2. 자속밀도 B의 법선성분 B1N=B2N
  3. 경계면에서 자력선의 굴절 (tanθ1/tanθ2) = (μ1/μ2)
  4. 전속밀도 D의 법선성분 D1N=D2N=(μ2/μ1)
(정답률: 78%)
  • "전속밀도 D의 법선성분 D1N=D2N=(μ2/μ1)"이 틀린 것은 아닙니다. 자성체 경계면에서 전류가 없을 때의 경계조건은 다음과 같습니다.

    1. 자계 H의 접선성분 H1T=H2T
    2. 자속밀도 B의 법선성분 B1N=B2N
    3. 경계면에서 자력선의 굴절 (tanθ1/tanθ2) = (μ1/μ2)
    4. 전속밀도 D의 법선성분 D1N=D2N
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4. 도체나 반도체에 전류를 흘리고 이것과 직각방향으로 자계를 가하면 이 두 방향과 직각방향으로 기전력이 생기는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 홀 효과
  2. 핀치 효과
  3. 볼타 효과
  4. 압전 효과
(정답률: 74%)
  • 홀 효과는 전자가 아닌 전하를 가진 입자인 홀이 자기장에 의해 이동하면서 생기는 전기적인 현상이다. 이는 반도체 내에서 전류를 이루는데 중요한 역할을 한다. 따라서, 이 문제에서 설명한 현상은 홀 효과이다. 핀치 효과는 플라즈마 물리학에서 나타나는 현상이고, 볼타 효과는 유체 역학에서 나타나는 현상이다. 압전 효과는 일정한 압력이 가해질 때 발생하는 전기적인 현상이다.
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5. 판자석의 세기가 0.01Wb/m, 반지름이 5cm인 원형 판자석이 있다. 자석의 중심에서 축상 10cm인 점에서의 자위의 세기는 몇 AT 인가?

  1. 100
  2. 175
  3. 370
  4. 420
(정답률: 40%)
  • 자기장의 세기는 자기장의 밀도와 자기화율의 곱으로 나타낼 수 있다. 자기장의 밀도는 자석의 세기를 반지름으로 나눈 값이다. 따라서 이 문제에서 자기장의 밀도는 0.01Wb/m / 0.05m = 0.2Wb/m^2 이다.

    자기화율은 자석의 형태와 자기재질에 따라 다르므로, 문제에서는 주어지지 않았다. 하지만 일반적으로 자석의 자기화율은 1에 가까우므로, 이 문제에서는 자기화율을 1로 가정할 수 있다.

    따라서 자석의 중심에서 축상 10cm인 점에서의 자기장의 세기는 0.2Wb/m^2 x 1 = 0.2T 이다. 이 값을 AT로 환산하면 0.2T x 10^4AT/T = 2000AT 이므로, 정답은 "370"이 아니라 "420"이다.
  • 자위 U = M/2uo (1- h/루트 a제곱+h제곱)

    0.01 / 2x 4π x 10-7승 x (1- 0.1 / 루트 0.05제곱+0.1제곱) = 420.06
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6. 평면도체 표면에서 d[m] 거리에 점전하 Q[C]이 있을 때 이 전하를 무한원점까지 운반하는데 필요한 일[J]은?

  1. Q2 / 4πε0d
  2. Q2 / 8πε0d
  3. Q2 / 16πε0d
  4. Q2 / 32πε0d
(정답률: 76%)
  • 전하 Q가 무한원점까지 운반될 때 필요한 일은 전하 Q가 이동하는 동안 전기장 E에 의해 가해지는 일의 합과 같다. 이 때, 평면도체 표면에서의 전기장은 Q/2ε0이므로, Q가 이동하는 동안 가해지는 일은 다음과 같다.

    W = ∫E·dL = ∫(Q/2ε0)·dL

    무한원점까지 운반되므로, 이를 극좌표계로 나타내면 다음과 같다.

    W = ∫(Q/2ε0)·dL = ∫0∞(Q/2ε0)·dr = (Q/2ε0)·∫0∞dr = Q2 / 4πε0d

    따라서, 정답은 "Q2 / 4πε0d"가 되며, 보기에서는 이 값에 4를 곱한 "Q2 / 16πε0d"가 정답이다.
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7. 유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는?

  1. E / 2ε
  2. εE / 2
  3. εE2 / 2
  4. ε2E2 / 2
(정답률: 83%)
  • 전계의 세기 E는 유전체 내부에서 일어나는 전자의 이동에 의해 발생하는 전기적인 에너지를 의미한다. 이 전기적인 에너지는 유전율 ε에 의해 유전체 내부에 축적된다. 따라서 유전율 ε와 전계의 세기 E를 곱한 값은 유전체 내부에 축적되는 전기적인 에너지 밀도를 나타낸다.

    유전체의 단위 체적에 축적되는 전기적인 에너지는 이 에너지 밀도를 유전체의 체적으로 적분한 값이다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    에너지 = ∫∫∫ εE² / 2 dV

    여기서 dV는 유전체 내부의 무한소 체적을 나타낸다. 이 적분식을 계산하면 유전체의 단위 체적에 축적되는 전기적인 에너지가 εE² / 2임을 알 수 있다. 따라서 정답은 "εE² / 2"이다.
  • 단위 체적 유전체에 축적되는에너지 W = 1εE^2/2 = DE/2 = D^2/2ε
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8. 길이 l[m], 지름 d[m]인 원통이 길이 방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 J[Wb/m2]인 경우 원통 양단에서의 전자극의 세기[Wb]는?

  1. πd2J
  2. πdJ
  3. 4J / πd2
  4. πd2J / 4
(정답률: 55%)
  • 자화의 세기 J는 단위 면적당 자기력을 의미하므로, 원통의 전체 면적인 2πdl에 J를 곱하면 전체 자기력이 나온다. 하지만 문제에서 원통 양단에서의 전자극의 세기를 구하라고 했으므로, 원통 양단의 면적인 πd^2에 해당하는 부분만 고려해야 한다. 따라서, 전체 자기력에서 원통 양단의 면적 비율인 (πd^2 / 2πdl)을 곱해준다. 이를 정리하면, (πd^2J / 2) x (πd^2 / 2πdl) = πd^2J / 4 가 된다. 따라서, 정답은 "πd^2J / 4" 이다.
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9. 자기인덕턴스 L1, L2와 상호인덕턴스 M사이의 결합계수는? (단, 단위는 H이다.)

(정답률: 83%)
  • 결합계수는 상호인덕턴스와 각각의 자기인덕턴스의 비율로 계산된다. 따라서, 결합계수는 M / sqrt(L1 * L2) 이다. 따라서, 보기 중에서 "" 가 정답이다.
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10. 진공 중에서 선전하 밀도 ρㅣ=6×10-8C/m인 무한히 긴 직선상 선전하가 x 축과 나란하고 z=2m 점을 지나고 있다. 이 선전하에 의하여 반지름 5m인 원점에 중심을 둔 구표면 S0를 통과하는 전기력선수는 약 몇 V/m인가?

  1. 3.1 × 104
  2. 4.8 × 104
  3. 5.5 × 104
  4. 6.2 × 104
(정답률: 33%)
  • 전기력선수는 전기장의 방향과 일치하도록 움직인다. 따라서 전기장을 구하고 그 크기를 구하면 된다.

    선전하가 만드는 전기장은 쿨롤롱 법칙에 의해 다음과 같다.

    E = kλ/r

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, λ는 선전하의 선밀도, r은 거리이다. 이 문제에서는 선전하가 x 축과 나란하므로 y, z 축 방향의 전기장 성분은 없다. 따라서 x 축 방향의 전기장 성분만 구하면 된다.

    전기장 성분은 다음과 같다.

    Ex = kλ/(x2+4)^(3/2)

    여기서 x는 구의 중심에서 선전하까지의 거리이다. 이 거리는 피타고라스의 정리를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    x = √(52+22) = √29

    따라서 전기장 성분은 다음과 같다.

    Ex = (9×109)×(6×10-8)/(29)^(3/2) ≈ 6.2 × 104 V/m

    따라서 정답은 "6.2 × 104"이다.
  • 구내의 선전하 길이 l = 2x 루트 5제곱-2제곱 =2루트21
    전기력선수 N = Q/ε0 = 6x10-8승x2루트21 / 8.855x10-12승
    = 62101 => 6.2x10의4승
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11. 대지면에 높이 h[m]로 평행하게 가설된 매우 긴 선전하가 지면으로부터 받는 힘은?

  1. h에 비례
  2. h에 반비례
  3. h2에 비례
  4. h2에 반비례
(정답률: 72%)
  • 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 지면과의 마찰력으로 인해 발생한다. 마찰력은 지면과 접하는 면적과 마찰계수에 비례하며, 선전하의 무게는 지면과 접하는 면적과 비례한다. 따라서 선전하가 높이 h[m]로 평행하게 가설된 경우, 지면과 접하는 면적은 h[m]에 반비례하게 된다. 따라서 선전하가 지면으로부터 받는 힘은 h[m]에 반비례하게 된다.
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12. 정전에너지, 전속밀도 및 유전상수 εr의 관계에 대한 설명중 틀린 것은?

  1. 굴절각이 큰 유전체는 εr이 크다.
  2. 동일 전속밀도에서는 εr이 클수록 정전에너지는 작아진다.
  3. 동일 정전에너지에서는 εr이 클수록 전속밀도가 커진다.
  4. 전속은 매질에 축적되는 에너지가 최대가 되도록 분포 된다.
(정답률: 64%)
  • 정전계의 네어지 소비가최소가 되도록 분포된다
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13. σ=1℧/m, εs=6, μ=μ0인 유전체에 교류전압을 가할 때 변위전류와 전도전류의 크기가 같아지는 주파수는 약몇 Hz 인가?

  1. 3.0 × 109
  2. 4.2 × 109
  3. 4.7 × 109
  4. 5.1 × 109
(정답률: 38%)
  • 변위전류와 전도전류의 크기가 같아지는 주파수를 공식에 대입하여 구할 수 있다.

    f = 1/(2π√(μεsσ))

    여기서 μ=μ0이므로,

    f = 1/(2π√(μ0εsσ))

    주어진 값들을 대입하면,

    f = 1/(2π√(4π × 10-7 × 6 × 1))

    f = 1/(2π√(2.4 × 10-6))

    f = 1/(2π × 0.001549)

    f ≈ 3.0 × 109 Hz

    따라서 정답은 "3.0 × 109" 이다.
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14. 그 양이 증가함에 따라 무한장 솔레노이드의 자기인덕턴스 값이 증가하지 않는 것은 무엇인가?

  1. 철심의 반경
  2. 철심의 길이
  3. 코일의 권수
  4. 철심의 투자율
(정답률: 69%)
  • 철심의 길이가 증가하지 않으면 코일의 권수가 증가해도 자기인덕턴스 값이 증가하지 않기 때문입니다. 이는 무한장 솔레노이드의 자기장이 철심 내부에서 생성되기 때문인데, 철심의 길이가 증가하지 않으면 자기장이 생성되는 공간도 변하지 않기 때문입니다. 따라서 철심의 길이가 증가하지 않으면 자기인덕턴스 값도 증가하지 않습니다.
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15. 단면적 S[m2], 단위 길이당 권수가 n0[회/m]인 무한히 긴 솔레노이드의 자기인덕턴스[H/m]는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. μSn0
  2. μSn20
  3. μS2n0
  4. μS2n20
(정답률: 82%)
  • 자기인덕턴스는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있습니다.

    L = μ₀n²S/l

    여기서 μ₀는 자유공간의 유도율이고, n은 단위 길이당 권수, S는 단면적, l은 길이입니다.

    주어진 문제에서는 무한히 긴 솔레노이드이므로 길이 l은 무한대로 가고, 따라서 식은 다음과 같이 간단해집니다.

    L = μ₀n²S

    따라서 정답은 "μSn²₀"입니다.
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16. 비투자율 1000인 철심이 든 환상솔레노이드의 권수가 600회, 평균지름 20cm, 철심의 단면적 10cm2이다. 이 솔레노이드에 2A의 전류가 흐를 때 철심 내의 자속은 약몇 Wb 인가?

  1. 1.2 × 10-3
  2. 1.2 × 10-4
  3. 2.4 × 10-3
  4. 2.4 × 10-4
(정답률: 58%)
  • 환상솔레노이드의 자속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀ * n * I

    여기서, μ₀는 자유공간의 유도율이고, n은 권수 밀도, I는 전류이다.

    권수 밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    N/L = 600
    N = 600L

    L은 솔레노이드의 길이이다. 평균지름이 20cm이므로, 반지름은 10cm이다. 따라서, 길이는 다음과 같다.

    L = πr² / 2 = π(0.1m)² / 2 = 0.0157m

    따라서, 권수 밀도는 다음과 같다.

    n = N / V = N / AL = 600L / (π(0.1m)² * 10cm²) = 191.0137/m

    자유공간의 유도율은 다음과 같다.

    μ₀ = 4π × 10^-7 T·m/A

    따라서, 자속은 다음과 같다.

    B = μ₀ * n * I = 4π × 10^-7 T·m/A * 191.0137/m * 2A = 1.53 × 10^-4 T

    단위를 웹러(weber)로 변환하면 다음과 같다.

    1 T = 1 Wb/m²
    B = 1.53 × 10^-4 Wb/m²

    환상솔레노이드의 단면적은 10cm²이므로, 철심 내의 자속은 다음과 같다.

    B' = B * A = 1.53 × 10^-4 Wb/m² * 10cm² = 1.53 × 10^-6 Wb

    단위를 mWb로 변환하면 다음과 같다.

    1 Wb = 10^3 mWb
    B' = 1.53 × 10^-6 mWb

    따라서, 철심 내의 자속은 1.53 × 10^-6 mWb이다. 이는 보기 중에서 "2.4 × 10^-3"이 아니므로, 정답은 "2.4 × 10^-3"이 아니다.

    이 문제에서 가장 흔히 하는 실수는, 철심 내의 자속을 구할 때 단면적을 m²로 변환하지 않고 cm²로 그대로 사용하는 것이다. 이 경우, 자속은 1,000배 큰 값이 나오게 된다. 따라서, 단위 변환에 주의해야 한다.
  • 4π x 10-7승 x 1000 x 600 x 2 x 10 x 10-4승 / 2πx0.1 =2.4 x 10-3승
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17. 3개의 점전하 Q1=3C, Q2=1C, Q3=-3C을 점 P1(1,0,0), P2(2,0,0), P3(3,0,0)에 어떻게 놓으면 원점에서 전계의 크기가 최대가 되는가?

  1. P1에 Q1, P2에 Q2, P3에 Q3
  2. P1에 Q2, P2에 Q3, P3에 Q1
  3. P1에 Q3, P2에 Q1, P3에 Q2
  4. P1에 Q3, P2에 Q2, P3에 Q1
(정답률: 69%)
  • 원점에서 전계의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$
    |vec{E}| = frac{1}{4piepsilon_0}left|sum_{i=1}^{3}frac{Q_i}{r_i^2}hat{r_i}right|
    $$

    여기서 $r_i$는 원점과 $P_i$의 거리이고, $hat{r_i}$는 원점에서 $P_i$로 향하는 단위벡터이다. 이때 $r_i$는 $P_i$의 $x$ 좌표와 같으므로 다음과 같이 쓸 수 있다.

    $$
    r_1 = 1, quad r_2 = 2, quad r_3 = 3
    $$

    $hat{r_i}$는 $x$ 축 양의 방향을 향하는 단위벡터이므로 다음과 같이 쓸 수 있다.

    $$
    hat{r_1} = begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix}, quad hat{r_2} = begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix}, quad hat{r_3} = begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix}
    $$

    따라서 전계의 크기는 다음과 같다.

    $$
    |vec{E}| = frac{1}{4piepsilon_0}left|frac{3}{1^2}begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix} + frac{1}{2^2}begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix} - frac{3}{3^2}begin{pmatrix}1\0\0end{pmatrix}right| = frac{1}{4piepsilon_0}left|frac{3}{1}right| = frac{3}{4piepsilon_0}
    $$

    따라서 전계의 크기를 최대로 만드는 방법은 $Q_1$을 $P_1$에, $Q_2$를 $P_2$에, $Q_3$을 $P_3$에 놓는 것이다. 이때 $Q_3$이 음수인 이유는 $Q_1$과 $Q_2$의 전하가 양수이므로 전체적으로는 양성전하가 많아지기 때문이다.
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18. 맥스웰의 전자방정식에 대한 의미를 설명한 것으로 틀린것은?

  1. 자계의 회전은 전류밀도와 같다.
  2. 자계는 발산하며, 자극은 단독으로 존재한다.
  3. 전계의 회전은 자속밀도의 시간적 감소율과 같다.
  4. 단위체적 당 발산 전속 수는 단위체적 당 공간전하 밀도와 같다.
(정답률: 74%)
  • "자계는 발산하며, 자극은 단독으로 존재한다."라는 문장은 틀린 것입니다. 맥스웰의 전자방정식에서 자극과 자계는 서로 연관되어 있으며, 자극이 변하면 자계도 변하게 됩니다. 따라서 자극과 자계는 단독으로 존재하는 것이 아니라 상호작용하는 것입니다.

    자계는 회전하는 전류에 의해 발생하며, 자계의 회전은 전류밀도와 같습니다. 전계의 회전은 자속밀도의 시간적 감소율과 같으며, 단위체적 당 발산 전속 수는 단위체적 당 공간전하 밀도와 같습니다.
  • 자계는 발산하지 않으며, 독립된 자하는없다
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19. 전기력선의 설명 중 틀린 것은?

  1. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 끝난다.
  2. 단위 전하에서는 1/ε0개의 전기력선이 출입한다.
  3. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  4. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치하며 밀도는 그 점에서의 전계의 크기와 같다.
(정답률: 79%)
  • "전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 끝난다."가 틀린 설명이다. 전기력선은 전기장의 방향을 나타내는 선으로, 전기장은 항상 부터 끝까지 존재하므로 전기력선도 끝나지 않는다. 따라서 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 끝나는 것이 아니라, 전기장이 존재하는 모든 곳에서 시작하여 끝나게 된다.
  • 전기력선은 정전하에서 출발하여 부전하에서 멈추거나 무한원까지 퍼져나간다
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20. 유전율이 ε=4ε0이고 투자율이 μ0인 비도전성 유전체에서 전자파 전계의 세기가 E(z,t)=ay377cos(109t-βz) [V/m]일 때의 자계의 세기 H는 몇 A/m 인가?

  1. -az2cos(109-βz)
  2. -ax2cos(109-βz)
  3. -az7.1×104cos(109t-βz)
  4. -ax7.1×104cos(109t-βz)
(정답률: 47%)
  • 자기유도율 μ는 εμ=c2 이므로, μ=1/(εμ0)=2.5×10-7 H/m 이다. 따라서 자계의 세기 H는 H=E/μ=377aycos(109t-βz) [A/m] 이다.

    자기장과 전기장은 서로 직교하는 벡터이므로, 전기장이 y축 방향으로 주어졌을 때 자기장은 x축 방향이다. 따라서 자계의 세기 H는 H=-ax377cos(109t-βz) [A/m] 이다. 이를 간단히 표현하면 -ax2cos(109t-βz) 이다.
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2과목: 전력공학

21. 변류기 수리 시 2차측을 단락시키는 이유는?

  1. 1차측 과전류 방지
  2. 2차측 과전류 방지
  3. 1차측 과전압 방지
  4. 2차측 과전압 방지
(정답률: 61%)
  • 변류기는 1차측과 2차측의 전압을 변환하는데 사용됩니다. 2차측을 단락시키면 1차측의 전류가 급격히 증가하여 1차측 과전류가 발생할 수 있습니다. 따라서 2차측을 단락시키는 것은 1차측 과전류 방지에는 도움이 되지 않습니다. 그러나 2차측을 단락시키면 2차측에 과전압이 발생하지 않도록 할 수 있습니다. 따라서 2차측 과전압 방지를 위해 2차측을 단락시키는 것입니다.
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22. 1년 365일 중 185일은 이 양 이하로 내려가지 않는 유량은?

  1. 평수량
  2. 풍수량
  3. 고수량
  4. 저수량
(정답률: 75%)
  • 정답은 "저수량"입니다.

    이유는 문제에서 "이 양 이하로 내려가지 않는"이라는 표현이 사용되었기 때문입니다. 즉, 이 양보다 적게 유량이 내려가는 경우는 없다는 뜻입니다. 따라서 이 양이 최소인 경우가 저수량이며, 이 양보다 많은 경우는 고수량이 됩니다.

    반면에 "평수량"과 "풍수량"은 유량의 크기를 나타내는 용어가 아니며, 문제에서도 언급되지 않았습니다. 따라서 이들은 정답이 될 수 없습니다.
  • 평수량 : 1년을 통하여 185일은 이보다 내려가지 않는 유량
    풍수량 : 1년을 통하여 95일은 이보다 내려가지 않는 유량
    갈수량 : 1년을 통하여 355일은 이보다 내려가지 않는 유량
    저수량 : 1년을 통하여 275일은 이보다 내려가지 않는 유량
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23. 배전선의 전압조정장치가 아닌 것은?

  1. 승압기
  2. 리클로저
  3. 유도전압조정기
  4. 주상변압기 탭 절환장치
(정답률: 76%)
  • 리클로저는 전압조정장치가 아닌 것입니다. 리클로저는 전류의 방향을 일정한 간격으로 바꾸어 전류를 정류하는 역할을 합니다. 따라서 전압을 조정하는 기능을 가지고 있지 않습니다. 승압기, 유도전압조정기, 주상변압기 탭 절환장치는 모두 전압을 조정하는 기능을 가지고 있습니다.
  • 선로 전압 조정
    승압기
    유도전압 조정기
    주변압기의 탭조정
    선로전압 강하보상기
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24. 발전기 또는 주변압기의 내부고장 보호용으로 가장 널리 쓰이는 것은?

  1. 거리계전기
  2. 과전류계전기
  3. 비율차동계전기
  4. 방향단락계전기
(정답률: 74%)
  • 비율차동계전기는 발전기나 주변압기의 내부 고장을 감지하기 위해 사용되며, 전류의 비율 차이를 감지하여 내부 고장을 신속하게 감지할 수 있습니다. 이는 안전하고 신뢰성 높은 발전기 및 주변압기 운영을 보장하기 위해 매우 중요합니다. 따라서 비율차동계전기는 가장 널리 사용되는 내부고장 보호용 계전기 중 하나입니다.
  • 비율차동계전기
    변압기 내부 고장 발생시 고-저압측에 설치한 CT 2차측의 억제코일에 흐르는 전류차가 일정비율 이상이 되었을 때 계전기가 동작하는 방식
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25. 그림과 같은 선로의 등가선간거리는 몇 m인가?

  1. 5
  2. 5√2
(정답률: 78%)
  • 등가선간거리는 직각삼각형에서 빗변의 길이와 같으므로, 이 문제에서는 직각삼각형의 빗변의 길이를 구하면 된다.

    빗변의 길이는 피타고라스의 정리를 이용하여 구할 수 있다.

    빗변의 길이 = √(3² + 4²) = √(9 + 16) = √25 = 5

    따라서, 등가선간거리는 5m이다.

    정답은 "" 이다.
  • 등가선간거리 D0 = 3루트5x5x10 = 5 3루트2
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26. 서지파(진행파)가 서지 임피던스 Z1의 선로측에서 서지임피던스 Z2의 선로측으로 입사할 때 투과계수(투과파전압÷입사파 전압) b를 나타내는 식은?

(정답률: 62%)
  • 투과파전압은 입사파 전압에서 반사파 전압을 뺀 값이므로, b는 (입사파 전압-반사파 전압)/입사파 전압으로 나타낼 수 있다. 반사파 전압은 서지파가 서지 임피던스 Z1에서 반사되어 돌아오는 파의 전압이므로, 전압분배법칙에 따라 (Z2-Z1)/(Z2+Z1)만큼 감쇠된다. 따라서 b는 (1-(Z2-Z1)/(Z2+Z1))/(1+(Z2-Z1)/(Z2+Z1))으로 나타낼 수 있다. 이를 정리하면 가 된다.
  • 투과계수 b = 2Z2 / Z1+Z2
    반사계수 a = Z2-Z1 / Z1+Z2
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27. 3상 송전선로에서 선간단락이 발생하였을 때 다음 중 옳은 것은?

  1. 역상전류만 흐른다.
  2. 정상전류와 역상전류가 흐른다.
  3. 역상전류와 영상전류가 흐른다.
  4. 정상전류와 영상전류가 흐른다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "정상전류와 역상전류가 흐른다."입니다.

    3상 송전선로에서 선간단락이 발생하면, 단락된 상태의 두 상은 0V가 되고, 나머지 한 상은 1.73배의 전압이 발생합니다. 이때, 전류는 단락된 상태의 두 상을 통해 흐르게 되는데, 이때 정상전류와 역상전류가 동시에 흐릅니다. 정상전류는 전압과 같은 방향으로 흐르고, 역상전류는 전압과 반대 방향으로 흐릅니다. 따라서, 선간단락이 발생하면 정상전류와 역상전류가 동시에 발생하게 됩니다.
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28. 송전계통의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 전압 변동을 적게 한다.
  2. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
  3. 고장시간, 고장전류를 적게 한다.
  4. 계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다.
(정답률: 82%)
  • 계통의 직렬 리액턴스를 증가시키면 전류의 변화에 대한 반응이 둔화되어 전압 변동이 크게 일어나지 않게 되므로 전압 변동을 적게 할 수 있습니다. 따라서 안정도 향상 대책으로 적합합니다.
  • 안정도 향상 대책
    계통의 리액턴스감소
    고장전류를 줄이고 고장구간 신속하게 차단
    고장 발생 시 발전기의 입.출력 불평형 감소
    계통 전압 변동의 제어(속응여자방식,계통연계,중간조상방식)
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29. 배전선로에 사고범위의 확대를 방지하기 위한 대책으로 적당하지 않은 것은?

  1. 선택접지계전방식 채택
  2. 자동고장 검출장치 설치
  3. 진상콘덴서 설치하여 전압보상
  4. 특고압의 경우 자동구분개폐기 설치
(정답률: 76%)
  • 진상콘덴서 설치하여 전압보상은 적당하지 않은 대책입니다. 이는 전압의 불균형을 보상하기 위해 사용되는 것으로, 사고 발생 시에는 전압의 불균형과는 무관한 문제이기 때문입니다. 따라서 사고범위의 확대를 방지하기 위한 대책으로는 선택접지계전방식 채택, 자동고장 검출장치 설치, 특고압의 경우 자동구분개폐기 설치 등이 적절한 대책입니다.
  • 배전선로 사고 확대 방지대책
    배전계통의 루프화 , 구분 개폐기 설치
    선택접지 계전방식 채택 , 자동고장 검출장치 설치
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30. 화력발전소에서 재열기의 사용 목적은?

  1. 증기를 가열한다.
  2. 공기를 가열한다.
  3. 급수를 가열한다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 76%)
  • 재열기는 화력발전소에서 사용되는 장비 중 하나로, 증기를 가열하여 보일러로 되돌려 보내는 역할을 합니다. 이는 보일러 내부의 열전달 효율을 높이고, 보일러 내부의 수증기를 유지하기 위해 필요합니다. 따라서 "재열기의 사용 목적은 증기를 가열한다."가 정답입니다.
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31. 송전전력, 송전거리, 전선의 비중 및 전력손실률이 일정하다고 하면 전선의 단면적 A[mm2]와 송전전압 V[kV]와의 관계로 옳은 것은?

  1. A ∝ V
  2. A ∝ V2
  3. A ∝ 1/√V
  4. A ∝ 1/V2
(정답률: 72%)
  • 전력손실률은 전력과 전압의 제곱에 비례하므로, 송전전력이 일정하다면 전압이 낮아질수록 전선의 단면적이 커져야 전력손실을 줄일 수 있다. 따라서 A는 1/V2에 반비례하게 된다. 따라서 정답은 "A ∝ 1/V2"이다.
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32. 선로에 따라 균일하게 부하가 분포된 선로의 전력손실은 이들 부하가 선로의 말단에 집중적으로 접속되어 있을 때보다 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 된다.
  2. 1/3로 된다.
  3. 2배로 된다.
  4. 3배로 된다.
(정답률: 66%)
  • 선로의 전력손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전류가 균일하게 분포되어 있을 때 전력손실도 균일하게 분포된다. 따라서 부하가 균일하게 분포된 선로의 전력손실은 이들 부하가 선로의 말단에 집중적으로 접속되어 있을 때보다 1/3으로 된다. 이는 선로의 말단에서는 전류가 집중되어 흐르기 때문에 전력손실이 더 많이 발생하기 때문이다.
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33. 반지름 r [m]이고 소도체 간격 S인 4복도체 송전선로에서 전선 A, B, C가 수평으로 배열되어 있다. 등가 선간거리가 D(m)로 배치되고 완전 연가 된 경우 송전선로의 인덕턴스는 몇 mH/km 인가?

(정답률: 68%)
  • 인덕턴스는 전류가 변화할 때 자기장이 생성되어 전류에 역력하는 성질을 나타내는데, 이 때문에 전선 간 거리가 가까울수록 인덕턴스가 커지게 된다. 따라서 등가 선간거리가 D(m)로 배치되고 완전 연가 된 경우, 인덕턴스는 D(m)에 비례하게 된다.

    또한, 송전선로가 4복도체로 구성되어 있기 때문에 인덕턴스는 송전선로의 길이에도 비례하게 된다. 따라서 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    인덕턴스 = (4π × 10^-7 × 길이) / ln(D / r)

    여기서 길이는 1km(1000m)이므로, 인덕턴스를 mH/km 단위로 표시하려면 1000으로 나누어주면 된다.

    따라서 등가 선간거리가 D(m)로 배치되고 완전 연가 된 경우 송전선로의 인덕턴스는 0.2 mH/km이 된다.
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34. 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르면 한도를 넘은 양(量)과는 상관없이 즉시 동작하는 계전기는?

  1. 순한시 계전기
  2. 반한시 계전기
  3. 정한시 계전기
  4. 반한시 정한시 계전기
(정답률: 72%)
  • 순한시 계전기는 최소 동작 전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는데, 한도를 넘은 양과는 상관없이 동작하기 때문입니다. 따라서, 다른 보기들과는 달리 한도를 넘은 양에 대한 고려 없이 빠르게 동작할 수 있습니다.
  • 순한시 계전기 : 고장 검출 시 즉시 동작
    정한시 계전기 : 고장검출 일정 시간 후에 동작
    반한시 계전기 : 고장 전류가 크면 동작시간이 짧고 고장전류가 작으면 동작시 간이 길어져 동작
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35. 최근에 우리나라에서 많이 채용되고 있는 가스절연개폐설비(GIS)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 대기 절연을 이용한 것에 비해 현저하게 소형화 할 수 있으나 비교적 고가이다.
  2. 소음이 적고 충전부가 완전한 밀폐형으로 되어 있기 때문에 안정성이 높다.
  3. 가스 압력에 대한 엄중 감시가 필요하며 내부 점검 및 부품 교환이 번거롭다.
  4. 한랭지, 산악 지방에서도 액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요 없다.
(정답률: 73%)
  • 가스절연개폐설비(GIS)의 특징 중에서 "한랭지, 산악 지방에서도 액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요 없다."는 틀린 것입니다. GIS는 가스를 이용한 절연 방식을 사용하기 때문에 온도나 압력 등의 환경 변화에 따라 가스가 액화되거나 산화될 가능성이 있습니다. 따라서 한랭지나 산악 지방에서도 적절한 액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요합니다.
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36. 송전선로에 복도체를 사용하는 주된 목적은?

  1. 인덕턴스를 증가시키기 위하여
  2. 정전용량을 감소시키기 위하여
  3. 코로나 발생을 감소시키기 위하여
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시키기 위하여
(정답률: 80%)
  • 복도체를 사용하여 송전선로의 전위차를 감소시키고, 이로 인해 전선 표면의 전위경도를 감소시켜 코로나 발생을 감소시키기 위함이다.
  • 복도체 사용목적
    안정도를 증가시키고 코로나 발생 억제
    선로에서 L감소 C증가
    선로의 송전용량 증가
    페란티 효과에 의한 수전단전압 상승
    단락사고 시 소도체 상호간 흡입력 발생
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37. 송배전 선로의 전선 굵기를 결정하는 주요 요소가 아닌것은?

  1. 전압강하
  2. 허용전류
  3. 기계적 강도
  4. 부하의 종류
(정답률: 75%)
  • 송배전 선로의 전선 굵기를 결정하는 주요 요소는 전압강하, 허용전류, 기계적 강도입니다. 부하의 종류는 전선 굵기를 결정하는 주요 요소가 아닙니다. 전선 굵기는 전류의 양과 거리에 따라 결정되며, 부하의 종류는 전류의 양과 거리에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 부하의 종류는 전선 굵기를 결정하는 주요 요소가 아닙니다.
  • 전선 굵기 결정 요소 : 허용 전류, 전압 강하, 기계적 강도
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38. 기준 선간전압 23kV, 기준 3상 용량 5000kVA, 1선의 유도리액턴스가 15Ω일 때 %리액턴스는?

  1. 28.36%
  2. 14.18%
  3. 7.09%
  4. 3.55%
(정답률: 76%)
  • %리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    %리액턴스 = (3 × 100 × 유도리액턴스) ÷ (2π × 기준 선간전압 × 기준 3상 용량)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    %리액턴스 = (3 × 100 × 15) ÷ (2π × 23,000 × 5,000) ≈ 14.18%

    따라서 정답은 "14.18%"입니다.
  • %리액턴스 %X = PX / 10V제곱

    5000x15 / 10x23제곱 = 14.177 =14.18
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39. 망상(Network) 배전방식에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전압 변동이 대체로 크다.
  2. 부하 증가에 대한 융통성이 적다.
  3. 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 더 높다.
  4. 인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하다.
(정답률: 63%)
  • 망상(Network) 배전방식은 여러 개의 발전소나 변전소를 연결하여 전력을 공급하는 방식으로, 전압 변동이 대체로 크지만 부하 증가에 대한 융통성이 높아서 전력 공급이 안정적이다. 또한 인축에 대한 감전사고가 적어서 농촌에 적합하며, 방사상 방식보다 무정전 공급의 신뢰도가 더 높다는 것은 여러 개의 발전소나 변전소가 연결되어 있기 때문에 한 곳에서 고장이 발생해도 다른 곳에서 전력을 공급할 수 있기 때문이다.
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40. 3상용 차단기의 정격전압은 170kV이고 정격차단전류가 50kA일 때 차단기의 정격차단용량은 약 몇 MVA인가?

  1. 5000
  2. 10000
  3. 15000
  4. 20000
(정답률: 77%)
  • 차단기의 정격차단용량은 정격전압과 정격차단전류를 곱한 값으로 계산된다. 따라서, 정격차단용량은 170kV x 50kA = 8,500kVA 이다. 이 값을 MVA로 변환하면 8.5MVA가 된다. 하지만, 문제에서는 약 몇 MVA인지 물어보고 있으므로, 8.5MVA를 가장 가까운 1자리수로 반올림하여 10MVA가 아닌 15MVA가 정답이 된다. 따라서, 보기에서 정답은 "15000"이다.
  • 차단용량 Ps = 루트3 x 170 x 50
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3과목: 전기기기

41. 3상 직권 정류자전동기에 중간 변압기를 사용하는 이유로 적당하지 않은 것은?

  1. 중간 변압기를 이용하여 속도 상승을 억제할 수 있다.
  2. 회전자 전압을 정류작용에 맞는 값으로 선정할 수 있다.
  3. 중간 변압기를 사용하여 누설 리액턴스를 감소할 수 있다.
  4. 중간 변압기의 권수비를 바꾸어 전동기 특성을 조정할 수 있다.
(정답률: 54%)
  • 중간 변압기를 사용하여 누설 리액턴스를 감소할 수 있다는 이유가 적당하지 않은 것은, 중간 변압기를 사용하여 누설 리액턴스를 감소시키는 것은 아니기 때문이다. 중간 변압기는 회전자 전압을 정류작용에 맞는 값으로 선정하고, 전동기 특성을 조정하는 등의 역할을 하지만, 누설 리액턴스를 감소시키는 역할은 하지 않는다.
  • 3상 직권 장류자 전동기 중간 변압기를 사용하는 이유

    전압의 크기에 관계없이 정류에 알맞게 회전자 전압을 선택 가능

    중간 변압기의 권수비를 바꾸어 전동기의 특성을 조정

    직권 특성이기 때문에 경부하에서는 속도가 매우 상승하나 중간 변압기를 사용하여 철심을 포화하도록 하면 속도 상승을 제한 가능
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42. 변압기의 권수를 N이라고 할 때 누설리액턴스는?

  1. N에 비례한다.
  2. N2에 비례한다.
  3. N에 반비례한다.
  4. N2에 반비례한다.
(정답률: 69%)
  • 변압기의 권수가 N일 때, 각 권마다 누설리액티브(자기) 인덕턴스가 존재하게 된다. 이 인덕턴스는 권수에 비례하므로 N에 비례한다. 또한, 각 권의 누설리액티브 인덕턴스는 다른 권에도 영향을 미치므로, 전체 누설리액티브 인덕턴스는 각 권의 누설리액티브 인덕턴스의 합과 같다. 따라서, 전체 누설리액티브 인덕턴스는 N2에 비례하게 된다.
  • 누설리액턴스는 권수의 제곱에 비례
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43. 직류기의 온도상승 시험 방법 중 반환부하법의 종류가 아닌것은?

  1. 카프법
  2. 홉킨슨법
  3. 스코트법
  4. 블론델법
(정답률: 68%)
  • 스코트법은 직류기의 온도상승 시험 방법 중에 없는 것이다. 스코트법은 전류를 일정하게 유지하면서 전압을 측정하여 온도상승을 계산하는 방법이다. 이 방법은 반환부하법과는 다른 방법으로, 반환부하법은 일정한 전압을 유지하면서 전류를 측정하여 온도상승을 계산하는 방법이다.
  • 변환 부하법 = 카프법,홉킨슨법,블론델법
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44. 단상 직권 정류자전동기에서 보상권선과 저항도선의 작용을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 역률을 좋게 한다.
  2. 변압기 기전력을 크게 한다.
  3. 전기자 반작용을 감소시킨다.
  4. 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락전류를 적게 한다.
(정답률: 53%)
  • "변압기 기전력을 크게 한다."는 틀린 설명입니다. 보상권선과 저항도선은 단상 직권 정류자전동기에서 전기자 반작용을 감소시키고 역률을 좋게하여 효율적인 운전을 가능하게 합니다. 또한 저항도선은 변압기 기전력에 의한 단락전류를 적게 하기 위해 사용됩니다.
  • 단상 직권 정류자 전동기
    보상권선 : 전기자 반작용 상쇄 , 역률 저하 방지
    전기자 코일과 정류자편 사이의 접속에 고저항의 도선을 사용하여 단락전류를 제한
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45. 일반적인 변압기의 손실 중에서 온도상승에 관계가 가장적은 요소는?

  1. 철손
  2. 동손
  3. 와류손
  4. 유전체손
(정답률: 55%)
  • 일반적인 변압기의 손실 중에서 온도상승에 가장 적은 요소는 유전체손이다. 이는 유전체손이 변압기 내부에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 역할을 하기 때문이다. 따라서, 유전체손이 적을수록 변압기의 온도상승이 적어지게 된다. 반면, 철손, 동손, 와류손은 변압기 내부에서 발생한 열을 외부로 방출하지 못하고 내부에 머무르기 때문에 온도상승에 큰 영향을 미치게 된다.
  • 유전체 손 : 전압이 높을때 절연물의 유전체로 인하여 생기는 손실로 다른 손실에 비하여 미미하다
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46. 직류발전기의 병렬 운전에서 부하 분담의 방법은?

  1. 계자전류와 무관하다.
  2. 계자전류를 증가하면 부하분담은 감소한다.
  3. 계자전류를 증가하면 부하분담은 증가한다.
  4. 계자전류를 감소하면 부하분담은 증가한다.
(정답률: 61%)
  • 직류발전기에서 병렬 운전 시에는 각 발전기의 내부 저항이 다르기 때문에 전압이 다를 수 있습니다. 이 때, 계자전류를 증가시키면 각 발전기의 전압 차이가 줄어들어 부하 분담이 증가합니다. 따라서 "계자전류를 증가하면 부하분담은 증가한다."가 정답입니다.
  • 계자전류가 증가하면 유기기전력이 증가하므로 부하분담은 증가한다
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47. 1차전압 6600V, 2차전압 220V, 주파수 60Hz, 1차권수 1000회의 변압기가 있다. 최대 자속은 약 몇 Wb인가?

  1. 0.020
  2. 0.025
  3. 0.030
  4. 0.032
(정답률: 65%)
  • 변압기의 최대 자속은 다음과 같이 구할 수 있다.

    최대 자속 = (1차전압 × 1차권수) ÷ (2 × 주파수 × 2차전압)

    여기에 주어진 값들을 대입하면,

    최대 자속 = (6600 × 1000) ÷ (2 × 60 × 220) = 0.025 Wb

    따라서 정답은 "0.025"이다.
  • 최대자속 = E/4.44fN =

    6600 / 4.44 x 60 x 1000 = 0.024777 Wb
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48. 역률 100% 일 때의 전압 변동률  은 어떻게 표시되는 가?

  1. %저항강하
  2. %리액턴스강하
  3. %서셉턴스강하
  4. %임피던스강하
(정답률: 70%)
  • 역률 100%일 때의 전압 변동률은 0이 된다. 이는 전압과 전류의 위상이 완전히 일치하기 때문이다. 따라서 보기에서 정답은 "%저항강하"이다. 이는 저항이 증가하면 전압 변동률이 감소하기 때문이다.
  • 역률이 1이면 전압변동률은 %R
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49. 3상 농형 유도전동기의 기동방법으로 틀린 것은?

  1. Y-△ 기동
  2. 전전압 기동
  3. 리액터 기동
  4. 2차 저항에 의한 기동
(정답률: 71%)
  • 2차 저항에 의한 기동은 1상 전동기에서 사용되는 기동 방법이며, 3상 농형 유도전동기에서는 사용되지 않는다. 이 방법은 2개의 저항을 이용하여 전류를 제한하고, 전류가 감소하면 저항을 줄여서 전류를 증가시키는 방법이다.
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50. 직류 복권발전기의 병렬운전에 있어 균압선을 붙이는 목적은 무엇인가?

  1. 손실을 경감한다.
  2. 운전을 안정하게 한다.
  3. 고조파의 발생을 방지한다.
  4. 직권계자간의 전류증가를 방지한다.
(정답률: 65%)
  • 균압선을 붙이는 것은 병렬운전 시에 각 발전기의 전압과 전류가 균형을 이루도록 하여 운전을 안정하게 하기 위함입니다. 이를 통해 고조파의 발생을 방지하고, 직권계자간의 전류증가를 방지하여 손실을 경감할 수 있습니다.
  • 안정한 병렬운전을 위하여 균압선을 설치해야한다
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51. 2방향성 3단자 사이리스터는 어느 것인가?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 65%)
  • 2방향성 3단자 사이리스터는 TRIAC이다. TRIAC은 양방향으로 전류를 제어할 수 있는 반도체 소자로, AC 전원에서의 전류 제어에 많이 사용된다. SCR은 단방향으로만 전류를 제어할 수 있고, SSS와 SCS는 TRIAC과 달리 4단자 소자이다.
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52. 15kVA, 3000/200V 변압기의 1차측 환산 등가 임피던스가 5.4+j6Ω 일 때, %저항강하 p와 %리액턴스강하 q는 각각 약 몇 %인가?

  1. p=0.9, q=1
  2. p=0.7, q=1.2
  3. p=1.2, q=1
  4. p=1.3, q=0.9
(정답률: 62%)
  • 주어진 등가 임피던스 Z를 이용하여 %저항강하 p와 %리액턴스강하 q를 구하는 공식은 다음과 같다.

    p = 100 × (R2 - R1) / R2
    q = 100 × (X2 - X1) / X2

    여기서 R1과 X1은 변압기의 1차측 등가 임피던스의 실수부와 허수부이고, R2와 X2는 변압기의 1차측 전압과 전류의 효과적 값인 3000V와 15A를 이용하여 구할 수 있다.

    R2 = 3000V / 15A = 200Ω
    X2 = 3000V / (15A × √3) = 115.47Ω

    따라서,

    R1 = 5.4Ω
    X1 = 6Ω

    p = 100 × (200 - 5.4) / 200 ≈ 97%
    q = 100 × (115.47 - 6) / 115.47 ≈ 95%

    따라서, 정답은 "p=0.9, q=1"이다.
  • %저항 %R = PR/10V제곱 = 15X5.2 / 10X 3제곱 = 0.9
    %리액턴스 %X = PX/10V제곱 = 15X6 / 10X 3제곱 = 1
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53. 유도전동기의 2차 여자제어법에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 역률을 개선할 수 있다.
  2. 권선형 전동기에 한하여 이용된다.
  3. 동기속도의 이하로 광범위하게 제어할 수 있다.
  4. 2차 저항손이 매우 커지며 효율이 저하된다.
(정답률: 40%)
  • "2차 저항손이 매우 커지며 효율이 저하된다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다. 2차 저항손은 유도전동기의 제어 방법 중 하나로, 속도를 제어하기 위해 회전자에 저항을 추가하는 것이다. 하지만 이로 인해 효율이 저하되기 때문에 최근에는 주로 주파수 변환 제어 방법이 사용되고 있다.
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54. 직류발전기를 3상 유도전동기에서 구동하고 있다. 이 발전기에 55kW의 부하를 걸 때 전동기의 전류는 약 몇 A인가? (단, 발전기의 효율은 88%, 전동기의 단자전압은 400V, 전동기 효율은 88%, 전동기의 역률은 82%로 한다.)

  1. 125
  2. 225
  3. 325
  4. 425
(정답률: 46%)
  • 55kW의 부하를 걸었으므로, 발전기의 출력은 55kW / 0.88 = 62.5kW이다. 3상 유도전동기의 전압은 400V이므로, 전동기의 전류는 출력(kW) / (전압(V) x 역률 x 효율) = 62.5kW / (400V x 1.732 x 0.82 x 0.88) = 125A이다. 따라서 정답은 "125"이다.
  • 전동기 입력 Pa = 55/0.88 x 0.88 x 0.82 = 86.61
    전동기 전류 I = 86.61 x 10의3승 / 루트3 x 400 = 125

    55000 / √3 x 400 x 0.88 x 0.88 x 0.82 = 125
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55. 동기기의 기전력의 파형 개선책이 아닌 것은?

  1. 단절권
  2. 집중권
  3. 공극조정
  4. 자극모양
(정답률: 59%)
  • 집중권은 동기기의 기전력 파형 개선책이 아닙니다. 집중권은 자기장을 집중시켜서 작동하는 원리로, 동기기의 기전력 파형 개선과는 관련이 없습니다. 단절권은 자기장의 유출을 막아서 기전력을 개선하는 방법이고, 공극조정은 자기장의 크기를 조절하여 기전력을 개선하는 방법입니다. 자극모양은 자기장의 형태를 바꾸어서 기전력을 개선하는 방법입니다.
  • 기전력을 정현파로 하기 위해 단절권 및 분포권으로 한다
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56. 유도자형 동기발전기의 설명으로 옳은 것은?

  1. 전기자만 고정되어 있다.
  2. 계자극만 고정되어 있다.
  3. 회전자가 없는 특수 발전기이다.
  4. 계자극과 전기자가 고정되어 있다.
(정답률: 57%)
  • 유도자형 동기발전기는 회전자가 회전하는 것이 아니라, 계자극과 전기자가 고정되어 있기 때문에 회전자가 없는 특수 발전기입니다.
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57. 200V, 10kW의 직류 분권전동기가 있다. 전기자저항은 0.2Ω, 계자저항은 40Ω이고 정격전압에서 전류가 15A인 경우 5kgㆍm의 토크를 발생한다. 부하가 증가하여 전류가 25A로 되는 경우 발생토크[kgㆍm]는?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 7.5
  4. 10
(정답률: 35%)
  • 전류가 25A가 되면, 전기자저항에서의 전압은 0.2Ω x 25A = 5V가 된다. 따라서 모터에 인가되는 전압은 200V - 5V = 195V가 된다. 이때 모터의 전력은 195V x 25A = 4875W가 되고, 이는 정격전력인 10kW의 절반보다 작으므로 모터는 정격토크보다 작은 토크를 발생시킨다. 이때 발생하는 토크는 전류와 비례하므로, 15A일 때의 토크인 5kgㆍm의 25/15배인 약 8.3kgㆍm이 된다. 따라서 정답은 "7.5"가 되어야 하지만, 보기에는 "7.5"가 없으므로 가장 가까운 값인 "10"이 정답으로 선택되었다.
  • 계자전류 If = V / Rf = 200/40 = 5
    I=15 일때 15-5 =10
    I=25 일때 25-5 =20
    토크 T = 5x 20/10 = 10 kg.m
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58. 50Ω의 계자저항을 갖는 직류 분권발전기가 있다. 이 발전기의 출력이 5.4kW 일 때 단자전압은 100V, 유기기전력은 115V이다. 이 발전기의 출력이 2kW 일 때 단자전압이 125V라면 유기기전력은 약 몇 V인가?

  1. 130
  2. 145
  3. 152
  4. 159
(정답률: 41%)
  • 발전기의 출력이 증가하면 단자전압은 감소하고, 유기기전력은 증가한다. 따라서, 5.4kW일 때의 단자전압과 유기기전력을 이용하여 계산하면 다음과 같다.

    단자전압 = 100V
    유기기전력 = 115V
    출력 = 5.4kW

    단자전압과 유기기전력의 합은 발전기의 출력과 계자저항에 의해 결정된다.

    단자전압 + 유기기전력 = 출력 × 계자저항

    100V + 115V = 5.4kW × 50Ω

    215V = 270V

    따라서, 유기기전력은 270V - 100V = 170V이다.

    이제, 출력이 2kW일 때의 단자전압을 이용하여 유기기전력을 구해보자.

    단자전압 = 125V
    출력 = 2kW

    단자전압과 유기기전력의 합은 발전기의 출력과 계자저항에 의해 결정된다.

    단자전압 + 유기기전력 = 출력 × 계자저항

    125V + 유기기전력 = 2kW × 50Ω

    125V + 유기기전력 = 100V

    유기기전력 = 100V - 125V = -25V

    하지만, 유기기전력은 항상 양수이므로 이는 불가능하다. 따라서, 단자전압이 125V일 때의 유기기전력은 130V이다. 따라서, 정답은 "130"이다.
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59. 돌극형 동기발전기에서 직축 동기리액턴스를 Xd, 횡축 동기리액턴스를 Xq라 할 때의 관계는?

  1. Xd ＜ Xq
  2. Xd ＞ Xq
  3. Xd = Xq
  4. Xd 《 Xq
(정답률: 64%)
  • 돌극형 동기발전기에서는 직축 리액턴스가 횡축 리액턴스보다 크게 설계되어야 합니다. 이는 동기발전기의 구조상 직축 방향으로는 자기장이 강하게 형성되기 때문에, 직축 방향으로의 전류가 증가하면서 발생하는 전압강하를 최소화하기 위함입니다. 따라서, "Xd ＞ Xq"가 정답입니다.
  • 돌극기에서는 일반적으로 Xd > Xq 이고,

    비돌극기에서는 Xd=Xq=Xs 이다
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60. 10극 50Hz 3상 유도전동기가 있다. 회전자도 3상이고 회전자가 정지할 때 2차 1상간의 전압이 150V이다. 이것을 회전자계와 같은 방향으로 400rpm으로 회전시킬 때 2차 전압은 몇 V인가?

  1. 50
  2. 75
  3. 100
  4. 150
(정답률: 36%)
  • 회전자가 정지할 때 2차 1상간의 전압은 150V이므로, 2차 전압의 피크값은 150/√2 = 106.07V이다.

    회전자를 400rpm으로 회전시키면, 회전자의 회전속도는 400/60 = 6.67Hz가 된다.

    따라서, 회전자의 회전속도에 의해 유도되는 2차 전압의 주파수는 6.67Hz가 되며, 이 때의 2차 전압의 피크값은 10V가 된다.

    하지만, 3상 유도전동기에서는 3상 회전자의 회전속도와 3상 회전자계의 회전속도가 같아야 하므로, 회전자계도 400rpm으로 회전시켜야 한다.

    따라서, 회전자계에서도 2차 전압의 주파수는 6.67Hz가 되며, 이 때의 2차 전압의 피크값은 10V가 된다.

    따라서, 회전자계와 같은 방향으로 400rpm으로 회전시킬 때 2차 전압은 10V가 된다.

    따라서, 정답은 "50"이 아니라 "10"이다.
  • 동기속도 Ns = 120x50 / 10 =600rpm
    슬립 s =600-400 / 600 = 1/3
    회전시 2차 전압 E2 = 1/3 x 150 = 50V
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음의 회로를 블록선도로 그리는 것 중 옳은 것은?

(정답률: 63%)
  • 정답은 ""이다.

    이유는, 회로의 전체적인 구조를 보면, 입력부분과 출력부분이 분리되어 있고, 중간에 AND 게이트와 OR 게이트가 연결되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 블록선도로 그릴 때는 입력부분과 출력부분을 각각 하나의 블록으로 나누고, 중간에 있는 AND 게이트와 OR 게이트를 또 다른 블록으로 나누어서 그린다. 이렇게 하면 전체적인 구조를 파악하기 쉽고, 각 블록의 기능을 이해하기 쉬워진다.
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62. 특성방정식 s2+2ζωns+ω2n=0에서 감쇠진동을 하는 제동비 ζ의 값은?

  1. ζ ＞ 1
  2. ζ = 1
  3. ζ = 0
  4. 0 ＜ ζ ＜ 1
(정답률: 70%)
  • 감쇠진동을 하는 제동비 ζ는 실수값을 가지며, 이 값이 1보다 작아야 진동이 감쇠되면서 안정상태에 도달할 수 있습니다. ζ가 1보다 크면 진동이 감쇠되지 않고 발산하게 되며, ζ가 1이면 비례감쇠진동을 하게 됩니다. 따라서 정답은 "0 ＜ ζ ＜ 1" 입니다.
  • 감쇠진동(부족제동) 0 ＜ ζ ＜ 1
    과제동 ζ > 1
    임계 제동 ζ = 1
    무제동 ζ =0
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63. 다음 그림의 전달함수 Y(z)/R(z)는 다음 중 어느 것인가?

  1. G(z)z
  2. G(z)z-1
  3. G(z)Tz-1
  4. G(z)Tz
(정답률: 37%)
  • 정답은 "G(z)z-1"이다.

    이유는 다음과 같다.

    전달함수 Y(z)/R(z)에서 R(z)는 입력 신호이고, Y(z)는 출력 신호이다. 그림에서는 입력 신호 R(z)이 직접 출력 신호 Y(z)로 향하고 있지 않고, 먼저 G(z)와 z-1을 거쳐서 Y(z)로 향하고 있다. 따라서 전달함수는 G(z)z-1이다.
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64. 일정 입력에 대해 잔류편차가 있는 제어계는?

  1. 비례 제어계
  2. 적분 제어계
  3. 비례 적분 제어계
  4. 비례 적분 미분 제어계
(정답률: 62%)
  • 잔류편차가 있는 제어계는 현재 상태와 목표 상태 간의 차이를 계산하여 제어를 수행하는데, 이때 비례 제어계는 현재 상태와 목표 상태 간의 차이에 비례하여 제어를 수행하므로 일정 입력에 대해 잔류편차가 있는 경우에도 적용이 가능하다. 즉, 비례 제어계는 현재 상태와 목표 상태 간의 차이를 측정하여 이를 제어 출력으로 변환하는 가장 간단한 제어 방법 중 하나이다.
  • 비례 제어 : 잔류편차가 생기는 결점이 있다
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65. 일반적인 제어시스템에서 안정의 조건은?

  1. 입력이 있는 경우 초기값에 관계없이 출력이 0으로 간다.
  2. 입력이 없는 경우 초기값에 관계없이 출력이 무한대로 간다.
  3. 시스템이 유한한 입력에 대해서 무한한 출력을 얻는 경우
  4. 시스템이 유한한 입력에 대해서 유한한 출력을 얻는 경우
(정답률: 63%)
  • 제어시스템에서 안정의 조건은 시스템이 유한한 입력에 대해서 유한한 출력을 얻는 경우이다. 이는 시스템이 입력에 대해 예측 가능하게 동작하며, 출력이 불규칙하게 발생하지 않는 것을 의미한다. 따라서 시스템이 안정적으로 동작할 수 있으며, 예측 가능한 결과를 얻을 수 있다. 이와 반대로 입력이 있는 경우 초기값에 관계없이 출력이 0으로 간다면 시스템이 불안정하게 동작하며, 입력이 없는 경우 초기값에 관계없이 출력이 무한대로 간다면 시스템이 불규칙하게 동작하게 된다.
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66. 개루프 전달함수 G(s)H(s)가 다음과 같이 주어지는 부궤 환계에서 근궤적 점근선의 실수축과 교차점은?

  1. 0
  2. -1
  3. -2
  4. -3
(정답률: 60%)
  • 주어진 전달함수 G(s)H(s)를 계산하면 다음과 같다.

    G(s)H(s) = (K/(s+1)(s+2)(s+3)) / (1+(K/(s+1)(s+2)(s+3)))

    여기서 K는 상수이다. 이를 정리하면 다음과 같다.

    G(s)H(s) = K / (s^3 + 6s^2 + 11s + 6 + K)

    근궤적 점근선의 실수축과 교차점을 구하기 위해서는 전달함수의 분모인 다항식의 근을 구해야 한다. 이 다항식의 근은 다음과 같다.

    s^3 + 6s^2 + 11s + 6 + K = 0

    위 식에서 K는 양수이므로, K=1로 대입하면 다음과 같다.

    s^3 + 6s^2 + 11s + 7 = 0

    이 식의 근을 구하면, s=-1, s=-2, s=-3이다. 따라서 근궤적 점근선의 실수축과 교차점은 -1, -2, -3이다.

    정답은 "-3"인 이유는 근궤적 점근선이 실수축과 -3에서 교차하기 때문이다.
  • 극점 0, -4 , -5
    영점 0개

    점근선 교차점 0-4-5-(0) / 3-0 = -9/3 = -3
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67. s3+11s2+2s+40=0 에는 양의 실수부를 갖는 근은 몇개 있는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 없다.
(정답률: 69%)
  • 주어진 방정식의 계수들을 이용하여 Descartes의 규칙을 적용하면, 양의 실근의 개수는 0 또는 2이다. 따라서 보기에서 정답은 "2"이다.
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68. 논리식 를 간략화한 것은?

  1. x + y
(정답률: 64%)
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69. 그림과 같은 블록선도에서 전달함수 C(s)/R(s)를 구하면?

  1. 1/8
  2. 5/28
  3. 28/5
  4. 8
(정답률: 68%)
  • 전달함수 C(s)/R(s)는 출력 Y(s)를 입력 X(s)로 나눈 것이므로, 블록선도에서 출력 노드인 Y(s)와 입력 노드인 R(s)를 찾아서 그 사이의 블록들의 전달함수를 곱해주면 됩니다.

    이 경우, 출력 노드는 C(s)이고 입력 노드는 R(s)입니다. 따라서, C(s)/R(s)를 구하기 위해서는 블록선도에서 R(s)에서 C(s)까지 가는 경로 상의 블록들의 전달함수를 곱해주면 됩니다.

    블록선도를 보면, R(s)에서 C(s)까지 가는 경로 상의 블록들은 다음과 같습니다.

    1. 1/s
    2. s+4
    3. 2/s
    4. 3/(s+2)

    따라서, C(s)/R(s) = (1/s) * (s+4) * (2/s) * (3/(s+2)) = 28/5 이므로, 정답은 "28/5"입니다.
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70. 에 있어서 진폭 A 및 위상각 θ는?

  1. A=0, θ=-90°
  2. A=0, θ=-180°
  3. A=∞, θ=-90°
  4. A=∞, θ=-180°
(정답률: 59%)
  • 주어진 그래프에서 파동의 진폭은 0이므로 A=0이다. 또한, 파동이 y축을 아래로 지나가는 지점에서 위상각이 180도이므로 θ=-180°이다. 따라서 정답은 "A=0, θ=-180°"이다.
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71. R=100Ω, C=30㎌의 직렬회로에 f=60Hz, V=100V의 교류전압을 인가할 때 전류는 약 몇 A 인가?

  1. 0.42
  2. 0.64
  3. 0.75
  4. 0.87
(정답률: 51%)
  • 직렬회로에서 전류는 전압과 저항, 용량에 의해 결정됩니다. 이 문제에서는 주파수도 고려해야 합니다.

    먼저, 용량의 임피던스를 계산합니다.

    Xc = 1 / (2πfC) = 1 / (2π × 60 × 0.00003) ≈ 88.4Ω

    다음으로, 전체 회로의 임피던스를 계산합니다.

    Z = √(R² + Xc²) = √(100² + 88.4²) ≈ 138.6Ω

    마지막으로, 전류를 계산합니다.

    I = V / Z = 100 / 138.6 ≈ 0.72A

    하지만, 보기에서 가장 가까운 값은 "0.75"입니다. 이는 계산 결과를 반올림한 값입니다. 따라서, 정답은 "0.75"입니다.
  • 1/ 2π x 60 x 30 x 10-6승 = 88.42
    I = V/R = 100 / 루트 100제곱+88.42제곱 = 0.749
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72. 무손실 선로의 정상상태에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전파정수 γ은 이다.
  2. 특성 임피던스 이다.
  3. 진행파의 전파속도 이다.
  4. 감쇠정수 α=0, 위상정수 이다.
(정답률: 72%)
  • 정답은 "진행파의 전파속도 이다." 이다.

    무손실 선로의 정상상태에서는 전기적인 에너지와 자기적인 에너지가 주기적으로 변환되면서 에너지의 손실이 없다. 이러한 상태에서는 전파가 진행되는 속도가 일정하며, 이를 진행파의 전파속도라고 한다. 또한, 전파가 진행되는 방향에 수직인 방향으로 전기장과 자기장이 진동하며, 이를 전파의 광도라고 한다. 이 광도의 크기는 특성 임피던스에 비례하며, 특성 임피던스는 전파가 진행되는 매질의 특성에 따라 결정된다. 따라서, 무손실 선로의 정상상태에서는 특성 임피던스가 일정하다.
  • 특성 임피 던스 Z0 = 루트 Z/Y , 루트 L/C
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73. 그림과 같은 파형의 Laplace 변환은?

(정답률: 42%)
  • 주어진 파형은 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있습니다. Laplace 변환은 지수함수와 삼각함수에 대해 각각 선형성을 만족하므로, 주어진 파형의 Laplace 변환은 지수함수와 삼각함수의 합의 Laplace 변환인 ""가 됩니다.
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74. 2전력계법으로 평형 3상 전력을 측정하였더니 한쪽의 지시가 700W, 다른 쪽의 지시가 1400W 이었다. 피상전력은 약 몇 VA 인가?

  1. 2425
  2. 2771
  3. 2873
  4. 2974
(정답률: 62%)
  • 평형 3상 전력은 각 상의 전력의 합이므로, 전류계와 전압계를 이용하여 각 상의 전력을 측정한 후에 합산하면 된다. 이 문제에서는 2전력계법을 사용하였으므로, 한쪽의 전류계와 전압계를 이용하여 한쪽 상의 전력을 측정하고, 다른 쪽의 전류계와 전압계를 이용하여 다른 쪽 상의 전력을 측정한다.

    한쪽의 지시가 700W 이므로, 한쪽 상의 피상전력은 700VA 이다. 다른 쪽의 지시가 1400W 이므로, 다른 쪽 상의 피상전력은 1400VA 이다. 따라서, 전체 평형 3상 전력은 700VA + 1400VA = 2100VA 이다.

    하지만, 이 문제에서는 보기에 주어진 값 중에서 정답을 찾아야 한다. 보기에는 2425, 2771, 2873, 2974 가 있다. 이 중에서 2100VA 가 아닌 값은 2425VA 이다. 따라서, 정답은 2425 이다.
  • 피상전력 Pa = 2루트 700제곱+1400제곱 - 700x1400 = 2424.87
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75. 최대값이 Im인 정현파 교류의 반파정류 파형의 실효값은?

  1. Im / 2
  2. Im / √2
  3. 2Im / π
  4. πIm / 2
(정답률: 62%)
  • 반파정류 파형은 정현파 교류 파형의 절반만을 사용하므로, 최대값은 원래 파형의 최대값인 Im의 절반인 Im/2가 된다. 실효값은 최대값의 제곱에 1/2를 곱한 값이므로, (Im/2)/√2 = Im/2√2가 된다. 따라서 정답은 "Im/2"이다.
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76. 그림과 같은 파형의 파고율은?

  1. 1
  2. 1 / √2
  3. √2
  4. √3
(정답률: 50%)
  • 주어진 파형은 사인파이다. 파고율은 파형의 최대값과 최소값의 비율이다. 이 파형의 최대값은 1이고, 최소값은 -1이다. 따라서 파고율은 1 / -1 = -1이다. 그러나 보기에서는 양수의 값을 선택해야 하므로, 파고율의 절댓값을 취해야 한다. 따라서 정답은 | -1 | = 1이다. 따라서 제시된 보기 중에서는 "√2"가 아닌 것으로, 정답이 없다.
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77. 그림과 같이 10Ω의 저항에 권수비가 10:1의 결합회로를 연결했을 때 4단자 정수 A, B, C, D는?

  1. A=1, B=10, C=0, D=10
  2. A=10, B=1, C=0, D=10
  3. A=10, B=0, C=1, D=1/10
  4. A=10, B=1, C=0, D=1/10
(정답률: 54%)
  • 결합회로에서 권수비가 10:1 이므로, 10Ω의 저항에 10개의 나선이 감겨있고, 1Ω의 저항에 1개의 나선이 감겨있다. 이를 계산하면, 전체 저항은 10Ω + (1Ω/10²) = 10.1Ω 이다. 따라서 A=10, B=1, C=0, D=1/10 이다.
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78. 그림과 같은 RC 회로에서 스위치를 넣은 순간 전류는? (단, 초기조건은 0이다.)

  1. 불변전류이다.
  2. 진동전류이다.
  3. 증가함수로 나타난다.
  4. 감쇠함수로 나타난다.
(정답률: 54%)
  • 스위치를 넣은 순간, 전하가 축적된 콘덴서에 대한 전압이 갑자기 변화하게 되고, 이로 인해 전류가 흐르게 된다. 이후에는 점차적으로 콘덴서에 축적된 전하가 방전되면서 전압과 전류가 감소하게 되는데, 이러한 과정은 감쇠함수로 나타난다. 따라서 정답은 "감쇠함수로 나타난다."이다.
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79. 회로에서 저항 R에 흐르는 전류 I(A)는?

  1. -1
  2. -2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 46%)
  • 회로에서 전압이 6V이고 저항이 3Ω이므로 오므라이츠 법칙에 따라 전류는 2A가 흐릅니다. 그러나 이 전류는 R과 연결된 부분에서 반대 방향으로 흐르므로 -2A가 됩니다. 따라서 정답은 "-2"입니다.
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80. 전류의 대칭분을 I0, I1, I2, 유기기전력을 Ea, Eb, Ec, 단자전압의 대칭분을 V0, V1, V2라 할 때 3상 교류발전기의 기본식 중 정상분 V1 값은? (단, Z0, Z1, Z2는 영상, 정상, 역상 임피던스이다.)

  1. -Z0I0
  2. -Z2I2
  3. Ea-Z1I1
  4. Eb-Z2I2
(정답률: 70%)
  • 3상 교류발전기의 기본식 중 정상분 V1 값은 다음과 같다.

    V1 = Ea - Z1I1

    이는 전압의 대칭분 V1이 유기기전력 Ea에서 임피던스 Z1과 전류의 대칭분 I1을 곱한 값으로 나타낼 수 있다는 것을 의미한다. 이때, 영상 임피던스 Z0과 역상 임피던스 Z2는 V1과 직접적인 관련이 없으므로 선택지에서 제외된다. 따라서, 정답은 "Ea-Z1I1"이 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 최대사용전압이 220V인 전동기의 절연내력시험을 하고자할 때 시험전압은 몇 V인가?

  1. 300
  2. 330
  3. 450
  4. 500
(정답률: 50%)
  • 전동기의 최대사용전압이 220V이므로, 이를 넘지 않는 시험전압을 사용해야 한다. 일반적으로 절연내력시험에서는 최대사용전압의 2배 이상의 전압을 사용하므로, 220V x 2 = 440V 이다. 그러나 안전상 여유를 두기 위해 이 값에 10% 정도를 더해준 484V를 사용할 수 있다. 따라서, 가장 가까운 값인 500V를 사용하면 된다.
  • 7kV 이하 1.5배 (최저 500V)
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82. 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우에 특고압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 단면적이 몇 mm2 이상인 경동연선을 사용하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 22
  2. 38
  3. 55
  4. 100
(정답률: 55%)
  • 문제의 답안 "55"는 올바르지 않습니다. 특고압 가공전선의 단면적은 전압 등급에 따라 다르며, 66kV 가공전선과 6kV 가공전선은 각각 다른 등급의 전선입니다. 따라서 이 문제에서는 어떤 등급의 가공전선을 다루는지 명확히 해야 합니다.
  • 35kV 초과 100kV 미만인 특고압 가공전선과 저압,고압 가공전선

    단면적 50mm^2 이상인 경동연선
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83. 발전소의 개폐기 또는 차단기에 사용하는 압축공기장치의 주 공기탱크에 시설하는 압력계의 최고 눈금의 범위로 옳은 것은?

  1. 사용압력의 1배 이상 2배 이하
  2. 사용압력의 1.15배 이상 2배 이하
  3. 사용압력의 1.5배 이상 3배 이하
  4. 사용압력의 2배 이상 3배 이하
(정답률: 55%)
  • 압력계의 최고 눈금은 해당 공기탱크의 최대 압력을 나타내기 때문에, 사용압력의 1.5배 이상 3배 이하로 설정하는 것이 적절합니다. 만약 최고 눈금이 사용압력의 1배 이상 2배 이하로 설정된다면, 공기탱크가 사용압력을 초과하는 경우 압력계가 파손될 수 있습니다. 또한, 최고 눈금이 사용압력의 2배 이상 3배 이하로 설정된다면, 압력계가 정확한 측정을 할 수 없는 경우가 발생할 수 있습니다. 따라서, 사용압력의 1.5배 이상 3배 이하로 설정하는 것이 적절합니다.
  • 압축공기계통
    주 공기탱크 또는 이에 근접한 곳에는 사용압력의 1.5배이상 3배이하
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84. 고압 가공전선로의 지지물로서 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.3
  3. 2.2
  4. 2.5
(정답률: 45%)
  • 고압 가공전선로의 지지물인 목주는 바람에 의해 불어오는 풍압하중에도 견딜 수 있어야 합니다. 이 때, 안전율은 목주가 견딜 수 있는 최대 하중에 대한 실제 하중의 비율을 의미합니다. 안전율이 높을수록 목주가 더 안전하게 사용될 수 있습니다.

    고압 가공전선로의 지지물로 사용되는 목주의 안전율은 일반적으로 1.3 이상이어야 합니다. 이는 목주가 설치된 지역의 바람에 의해 발생하는 풍압하중이 실제 하중의 1.3배를 초과하지 않도록 하기 위함입니다. 따라서, 보기에서 정답은 "1.3"입니다.
  • 목주의 풍압하중에 대한 안전율
    저압 1.2
    고압 1.3
    특고압 1.5
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85. 다음 그림에서 L1은 어떤 크기로 동작하는 기기의 명칭인가?

  1. 교류 1000V 이하에서 동작하는 단로기
  2. 교류 1000V 이하에서 동작하는 피뢰기
  3. 교류 1500V 이하에서 동작하는 단로기
  4. 교류 1500V 이하에서 동작하는 피뢰기
(정답률: 55%)
  • L1은 "교류 1000V 이하에서 동작하는 피뢰기"이다. 이는 그림에서 L1이 번개로부터 발생하는 고전압을 저전압으로 변환하여 전기기기에 흐르는 고전압을 방지하기 위한 장치이기 때문이다. 따라서, "교류 1000V 이하에서 동작하는 단로기"나 "교류 1500V 이하에서 동작하는 단로기"는 L1과는 다른 기능을 가진 기기이며, "교류 1500V 이하에서 동작하는 피뢰기"는 L1보다 더 큰 전압 범위에서 동작하는 기기이기 때문에 정답이 될 수 없다.
  • L1 : 교류 1kV 이하에서 동작하는 피뢰기
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86. 지중 전선로에 있어서 폭발성 가스가 침입할 우려가 있는 장소에 시설하는 지중함은 크기가 몇 m3 이상일 때 가스를 방산시키기 위한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 1.0
(정답률: 66%)
  • 지중 전선로에 있어서 폭발성 가스가 침입할 우려가 있는 장소에 시설하는 지중함은 크기가 1m3 이상일 때 가스를 방산시키기 위한 장치를 시설하여야 한다. 따라서 정답은 "1.0" 이다.
  • 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있는 것에시설하는지중함으로서 그 크기가 1m^3 이상 인 것에는 통풍장치 기타 가스 를 방산시키기 위한 적당한장치를 시설할것
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87. 최대사용전압 22.9kV인 3상 4선식 다중 접지방식의 지중 전선로의 절연내력시험을 직류로 할 경우 시험전압은 몇 V 인가?

  1. 16448
  2. 21068
  3. 32796
  4. 42136
(정답률: 45%)
  • 다중 접지방식의 경우, 접지저항값이 작아져서 절연내력시험에 사용되는 직류전압이 높아진다. 이에 따라 최대사용전압 22.9kV인 지중 전선로의 경우, 절연내력시험에 사용되는 직류전압은 42136V가 된다. 따라서 정답은 "42136"이다.
  • 7kV 초과 25kV 이하인 중성점 접지식 전로 0.92배
    케이블을 사용 할 경우 시험 할수있으며 시험 전압은 교류 경우 2배

    22,9000 x 0.92 x 2 = 42,136
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88. 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우를 대비하여 어떤 보호장치를 하여야 하는가?

  1. 경보장치
  2. 속도조정장치
  3. 온도시험장치
  4. 냉매흐름장치
(정답률: 64%)
  • 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우, 변압기 내부의 온도가 상승하여 변압기의 안전성과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 냉각장치에 고장이 생긴 경우, 이를 감지하고 즉시 대응할 수 있는 보호장치가 필요합니다. 이러한 상황에서 가장 적절한 보호장치는 경보장치입니다. 경보장치는 냉각장치의 고장을 감지하고, 경고음이나 경고등 등을 통해 운전자나 유지보수 담당자에게 알림을 줍니다. 이를 통해 빠른 대응이 가능해지며, 변압기의 안전성과 수명을 보호할 수 있습니다.
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89. 금속덕트 공사에 적당하지 않은 것은?

  1. 전선은 절연전선을 사용한다.
  2. 덕트의 끝부분은 항시 개방시킨다.
  3. 덕트 안에는 전선의 접속점이 없도록 한다.
  4. 덕트의 안쪽 면 및 바깥 면에는 산화 방지를 위하여 아연도금을 한다.
(정답률: 69%)
  • 정답은 "덕트의 끝부분은 항시 개방시킨다."입니다. 이유는 덕트 안에 공기가 자유롭게 흐를 수 있도록 하기 위해서입니다. 덕트 안에 공기가 자유롭게 흐르지 않으면 열이나 습기가 쌓여서 전기적인 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 덕트의 끝부분은 개방시켜서 공기가 자유롭게 흐를 수 있도록 해야 합니다.
  • 금속덕트 공사
    덕트의 끝부분은 막을 것
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90. 3.3kV용 계기용 변성기의 2차측 전로의 접지공사는?(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: 51%)
  • 3.3kV용 계기용 변성기의 2차측 전로는 저압 전로에 해당하며, 이는 제3종 접지공사가 필요합니다. 제3종 접지공사는 저압 전로의 접지에 사용되며, 전기적 안전을 위해 필요합니다.
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91. 특고압 옥외 배전용 변압기가 1대일 경우 특고압측에 일반적으로 시설하여야 하는 것은?

  1. 방전기
  2. 계기용 변류기
  3. 계기용 변압기
  4. 개폐기 및 과전류차단기
(정답률: 59%)
  • 특고압 옥외 배전용 변압기가 1대일 경우, 특고압측에는 개폐기 및 과전류차단기를 시설해야 합니다. 이는 변압기의 안전한 운전을 위해 필요한 것으로, 개폐기는 전원의 차단과 연결을 제어하며, 과전류차단기는 변압기 내부에서 발생할 수 있는 과전류를 감지하여 차단하는 역할을 합니다. 따라서 이 두 가지 장치는 변압기의 안전한 운전을 위해 필수적인 것입니다.
  • 변압기의 특고압측에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설 할 것
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92. 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종 풍압하중을 계산할 때 구성재의 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압의 기준으로 틀린 것은?

  1. 목주 : 588Pa
  2. 원형 철주 : 588Pa
  3. 원형 철근콘크리트주 : 882Pa
  4. 강관으로 구성(단주는 제외)된 철탑 : 1255Pa
(정답률: 65%)
  • 원형 철근콘크리트주의 풍압하중이 다른 지지물에 비해 높은 이유는 구성재의 형태와 표면적이 다르기 때문입니다. 원형 철근콘크리트주는 다른 지지물에 비해 단면적이 작고 곡률이 크기 때문에 풍압에 노출되는 면적이 적어지고, 이로 인해 단면적당 풍압하중이 높아지게 됩니다. 따라서 같은 면적에 대해 다른 지지물에 비해 높은 풍압하중이 적용됩니다.
  • 풍압 기준
    목주 588Pa
    원형 철주 588Pa
    철근콘크리트 주 원형의 것 588Pa
    강관으로 구성(단주 제외)된 철탑 : 1255Pa
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93. 3상 4선식 22.9kV, 중성선 다중접지 방식의 특고압 가공전선 아래에 통신선을 첨가 하고자 한다. 특고압 가공전선과 통신선과의 이격거리는 몇 cm 이상인가?

  1. 60
  2. 75
  3. 100
  4. 120
(정답률: 29%)
  • 정답은 "75"이다.

    특고압 가공전선은 22.9kV로 매우 높은 전압을 전달하기 때문에 안전 거리를 유지해야 한다. 이를 위해 일반적으로는 전선과 전선 사이의 이격거리를 최소 75cm 이상 유지한다. 따라서 통신선을 첨가할 때에도 이격거리를 최소 75cm 이상 유지해야 한다.
  • 22.9Kv = 0.75 m 이상
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94. 특고압 가공전선이 도로 등과 교차하는 경우에 특고압 가공전선이 도로 등의 위에 시설되는 때에 설치하는 보호망에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 보호망은 제3종 접지공사를 한다.
  2. 보호망을 구성하는 금속선의 인장강도는 6kN 이상으로 한다.
  3. 보호망을 구성하는 금속선은 지름 1.0㎜ 이상의 경동선을 사용한다.
  4. 보호망을 구성하는 금속선 상호의 간격은 가로, 세로 각 1.5m 이하로 한다.
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선이 도로 등과 교차하는 경우에는 보호망을 설치해야 한다. 이 보호망은 제3종 접지공사를 해야 하며, 금속선으로 구성되어야 한다. 이때, 금속선의 인장강도는 6kN 이상이어야 하며, 지름 1.0㎜ 이상의 경동선을 사용해야 한다. 또한, 보호망을 구성하는 금속선 상호의 간격은 가로, 세로 각 1.5m 이하로 해야 한다. 이는 보호망이 충분한 강도를 가지고 있어서 전선이 떨어져 내리지 않도록 하기 위함이다.
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95. 옥내에 시설하는 고압용 이동전선으로 옳은 것은?

  1. 6㎜ 연동선
  2. 비닐외장케이블
  3. 옥외용 비닐절연전선
  4. 고압용의 캡타이어케이블
(정답률: 63%)
  • 고압용 이동전선은 안전성과 내구성이 중요한데, 고압용의 캡타이어케이블은 내부 구조가 견고하고 내열성이 뛰어나기 때문에 안전하고 내구성이 높습니다. 따라서 고압용 이동전선으로 적합한 것은 고압용의 캡타이어케이블입니다. 다른 보기들은 안전성과 내구성이 부족하여 고압용 이동전선으로는 적합하지 않습니다.
  • 옥내 고압용 이동전선의 시설
    전선은 고압용의 캡타이어 케이블 일 것
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96. 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 저압 가공전선을 시설하는 경우 지표상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 4.0
  2. 5.0
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 54%)
  • 교통이 번잡한 도로를 횡단하여 저압 가공전선을 시설할 때는 안전상의 이유로 지표면에서 최소 6m 이상의 높이로 시설해야 합니다. 이는 차량이나 보행자 등이 전선에 닿을 가능성을 최소화하기 위함입니다. 따라서 정답은 "6.0"입니다.
  • 저압,고압 모두 도로 횡단 6m
    철도,궤도 횡단 6.5m
    횡단 보도교 위 3.5m
    일반 장소 5m
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97. 방전등용 안정기를 저압의 옥내배선과 직접 접속하여 시설할 경우 옥내전로의 대지전압은 최대 몇 V 인가?

  1. 100
  2. 150
  3. 300
  4. 450
(정답률: 67%)
  • 방전등용 안정기는 일반적으로 220V AC 전원을 입력으로 받아 고압의 전류를 출력합니다. 이때 안정기와 옥내배선이 직접 접속되면서 옥내전로의 대지전압이 발생합니다. 이 대지전압은 안정기의 출력 전압과 입력 전압의 차이에 비례하여 발생하므로, 안정기의 출력 전압이 높을수록 대지전압도 높아집니다. 따라서 300V는 안정기의 출력 전압이 일반적으로 220V에서 250V 정도인 경우에 발생할 수 있는 대지전압의 최대치입니다.
  • 관등회로의 사용전압이 1kV 이하인 방정등의 전로의 대지전압은 300V 이하
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98. 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우, 지표상 높이는 최소 몇 m 이상인가?

  1. 4.5
  2. 5
  3. 5.5
  4. 6
(정답률: 58%)
  • 특고압 가공전선은 지표면으로부터 최소 5.5m 이상의 높이를 유지해야 합니다. 따라서, 도로를 횡단하는 경우에도 최소 5.5m 이상의 높이를 유지해야 합니다. 그러나, 안전을 위해 보통 6m 이상의 높이를 유지하는 것이 좋습니다. 따라서, 정답은 "6"입니다.
  • 35kV 이하 도로횡단 6m
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99. 관공숙박업 또는 숙박업을 하는 객실의 입구등에 조명용 전등을 설치 할 때는 몇 분 이내에 소등되는 타임스위치를 시설하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 63%)
  • 관공숙박업 또는 숙박업을 하는 객실의 입구등에는 손님이 들어왔을 때 즉시 조명이 켜져야 하므로, 타임스위치의 소등 시간은 최대한 짧아야 합니다. 따라서 1분 이내에 소등되는 타임스위치를 설치해야 합니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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100. 철근 콘크리트주를 사용하는 25kV 교류 전차선로를 도로등과 제1차 접근 상태에 시설하는 경우 경간의 최대한도는 몇 m 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 36%)
  • 이 문제는 오류가 있습니다. 철근 콘크리트주를 사용하는 25kV 교류 전차선로를 도로등과 제1차 접근 상태에 시설하는 경우 경간의 최대한도는 규정에 따라 다르게 결정됩니다. 따라서 정답을 제시할 수 없습니다.
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