전자기사 필기 기출문제복원 (2005-09-04)

전자기사 2005-09-04 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전자기사 2005-09-04 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전자기사
(2005-09-04 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 그림과 같이 Gap의 단면적 S[m2]의 전자석에 자속밀도 B[Wb/m2]의 자속이 발생될 때 철편을 흡입하는 힘은 몇 N 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 전자석의 흡입력은 자속밀도의 제곱과 단면적에 비례하고 투자율에 반비례하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{B^{2} S}{2 \mu_{0}}$
    단, 문제의 보기 구성상 계수 $2$가 생략된 형태인 가 정답으로 처리됩니다.
    ② [숫자 대입] $F = \frac{B^{2} S}{\mu_{0}}$
    ③ [최종 결과] $F = \frac{B^{2} S}{\mu_{0}}$
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2. 서로 멀리 떨어져 있는 두 도체를 각각 V1[V] ,V2[V] (V1>V2)의 전위로 충전한 후 가느다란 도선으로 연결 하였을 때 그 도선을 흐르는 전하 Q는 몇 C인가? (단, C1[F], C2[F]는 두 도체의 정전용량이라 한다)

(정답률: 알수없음)
  • 두 도체를 연결하면 전하가 이동하여 전위가 같아질 때까지 흐릅니다. 이때 이동하는 전하량 $Q$는 두 도체의 합성 정전용량과 전위차의 곱으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2} (V_1 - V_2)$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2} (V_1 - V_2)$
    ③ [최종 결과] $Q = \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2} (V_1 - V_2)$
    따라서 정답은 입니다.
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3. 간격에 비해서 충분히 넓은 평행판 콘덴서의 판사이에 비유전율 εs인 유전체를 채우고 외부에서 판에 수직 방향으로 전계 E0를 가할 때 분극전하에 의한 전계의 세기는 몇 V/m인가?

(정답률: 알수없음)
  • 유전체 내의 전계는 외부 전계 $E_0$와 분극 전하에 의한 전계 $E_p$의 합으로 나타나며, 분극 전계의 세기는 비유전율 $\epsilon_s$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $E_p = \frac{\epsilon_s - 1}{\epsilon_s} E_0$
    ② [숫자 대입] $E_p = \frac{\epsilon_s - 1}{\epsilon_s} E_0$
    ③ [최종 결과] $E_p = \frac{\epsilon_s - 1}{\epsilon_s} E_0$
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4. 벡터 포텐셜 A=-3xyzaX+2X2aY일 때 그 자속밀도 B는 얼마인가?

  1. B=(4x+3xz)aX-3xyaY
  2. B=-3xyaX+(4x+3xz)aY
  3. B=-3xyaY+(4x+3xz)aZ
  4. B=-3xyaY+3yzaX+(4x+3xz)aZ
(정답률: 알수없음)
  • 자속밀도 $\mathbf{B}$는 벡터 포텐셜 $\mathbf{A}$의 회전(curl)으로 구할 수 있습니다.
    $$\mathbf{B} = \nabla \times \mathbf{A}$$
    $$\mathbf{B} = \begin{vmatrix} \mathbf{a}_X & \mathbf{a}_Y & \mathbf{a}_Z \\ \frac{\partial}{\partial x} & \frac{\partial}{\partial y} & \frac{\partial}{\partial z} \\ -3xyz & 2x^2 & 0 \end{vmatrix}$$
    $$\mathbf{B} = (0 - 2x)\mathbf{a}_X - (0 - (-3xy))\mathbf{a}_Y + (4x - (-3xz))\mathbf{a}_Z$$
    $$\mathbf{B} = -3xy\mathbf{a}_Y + (4x + 3xz)\mathbf{a}_Z$$
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5. 직각좌표상의 점(0,1/5,0)에서의 의 발산을 구하면 얼마가 되겠는가?(단, r 은 구좌표계의 표시이다.)

  1. 5
  2. 25
  3. 1/5
  4. 1/25
(정답률: 알수없음)
  • 벡터장 $\mathbf{D} = \frac{1}{r} \mathbf{a_r}$의 발산(Divergence)을 구하는 문제입니다. 구좌표계에서 발산 공식 $\nabla \cdot \mathbf{D} = \frac{1}{r^2} \frac{\partial}{\partial r}(r^2 D_r)$을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\nabla \cdot \mathbf{D} = \frac{1}{r^2} \frac{\partial}{\partial r} ( r^2 \cdot \frac{1}{r} )$
    ② [숫자 대입] $\nabla \cdot \mathbf{D} = \frac{1}{r^2} \frac{\partial}{\partial r}(r) = \frac{1}{r^2} \cdot 1 = \frac{1}{r^2}$
    ③ [최종 결과] $\text{at } r = 1/5, \nabla \cdot \mathbf{D} = \frac{1}{(1/5)^2} = 25$
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6. 단면적 3Cm2, 평균 반지름 30Cm 인 공심 트로이드에 권선수가 500인 코일을 감고 코일에 2a 의 전류를 흘렸더니 공심 트로이드의 자속이 2×10-7Wb 이었다면 공심트로이드의 자기저항은 몇 AT/Wb인가?

  1. 3×109
  2. 5×109
  3. 7×109
  4. 9×109
(정답률: 알수없음)
  • 자기회로에서 자기저항은 기자력($NI$)을 자속($\Phi$)으로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{R} = \frac{NI}{\Phi}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{R} = \frac{500 \times 2}{2 \times 10^{-7}}$
    ③ [최종 결과] $\mathcal{R} = 5 \times 10^{9}$
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7. 누설이 없는 콘덴서의 소모전력은 얼마인가? (단. C는 콘덴서의 정전용량, V 는 전압이다.)

  1. (1/2)CV2
  2. CV2
  3. ∞
  4. 0
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 콘덴서는 전하를 저장만 할 뿐, 전류가 흐르지 않는 절연체로 구성되어 있어 누설 전류가 없다면 에너지를 소비하지 않습니다.
    $$P = V \times I = V \times 0$$
    $$P = 0$$
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8. 한변의 길이가 3m인 정삼각형의 회로에 2A의 전류가 흐를 때 정삼각형 중심에서의 자계의 크기는 몇 AT/m 인가?

  1. 1/π
  2. 2/π
  3. 3/π
  4. 4/π
(정답률: 알수없음)
  • 정삼각형 중심에서의 자계는 한 변에 의한 자계의 3배이며, 유한 직선 도선에 의한 자계 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $H = 3 \times \frac{I}{4\pi r} (\sin\theta_1 + \sin\theta_2)$
    ② [숫자 대입] $H = 3 \times \frac{2}{4\pi (\sqrt{3}/2)} (\sin 60^\circ + \sin 60^\circ)$
    ③ [최종 결과] $H = \frac{3}{\pi}$
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9. 전류가 흐르고 있는 도체와 직각 방향으로 자계를 가하게 되면 도체 측면에 정,부의 전하가 생기는 것을 무슨 효과라 하는가?

  1. Thomson 효과
  2. Peltier효과
  3. Seebeck 효과
  4. Hall 효과
(정답률: 알수없음)
  • 전류가 흐르는 도체에 수직 방향으로 자계를 가했을 때, 전하가 도체 측면으로 밀려나 전위차가 발생하는 현상을 Hall 효과라고 합니다.
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10. 철궤도간 거리가 1.5m 이며 궤도는 서로 절연이 되어 있다. 열차가 매시 60km의 속도로 달리면서 차축이 지구자계의 수직분력 B=0.15×10-4Wb/m2을 절단할 때 두 궤도 사이에 발생하는 기전력은 몇 V인가?

  1. 1.75×10-4
  2. 2.75×10-4
  3. 3.75×10-4
  4. 4.75×10-4
(정답률: 알수없음)
  • 자기장 속에서 도체가 움직일 때 발생하는 유도기전력 공식을 사용하여 계산합니다.
    속도는 $60\text{km/h}$를 $\text{m/s}$ 단위로 환산하여 대입해야 합니다.
    ① [기본 공식] $e = B l v$
    ② [숫자 대입] $e = (0.15 \times 10^{-4}) \times 1.5 \times (\frac{60 \times 1000}{3600})$
    ③ [최종 결과] $e = 3.75 \times 10^{-4}$
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11. 전자유도 법칙에 관계가 가장 먼 것은?

  1. 노이만의 법칙
  2. 렌쯔의 법칙
  3. 페러데이의 법칙
  4. 암페어의 오른나사 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 전자유도 법칙은 자속의 변화에 의해 전압이 유도되는 원리를 다루며, 페러데이의 법칙, 렌쯔의 법칙, 노이만의 법칙이 이에 해당합니다.

    오답 노트
    암페어의 오른나사 법칙: 전류에 의해 자기장이 형성되는 방향을 결정하는 법칙으로, 전자유도와는 직접적인 관계가 없습니다.
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12. 코일로 감겨진 자기회로에서 철심의 투자율을 μ라하고 회로의 길이를 ℓ 이라 할 때 그 회로의 일부에 미소공극 l0를 만들어 주면 회로의 자기저항은 처음의 몇 배가 되는가? (단, l0≪l 즉, l-l0≒l이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 공극이 없을 때의 자기저항 $R_{0}$와 공극 $l_{0}$가 생겼을 때의 전체 자기저항 $R$의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Ratio = \frac{R_{0} + R_{gap}}{R_{0}} = 1 + \frac{\frac{l_{0}}{\mu_{0}S}}{\frac{l}{\mu S}}$
    ② [숫자 대입] $Ratio = 1 + \frac{\mu l_{0}}{\mu_{0} l}$
    ③ [최종 결과] $Ratio = 1 + \frac{\mu l_{0}}{\mu_{0} l}$
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13. 자기회로에 대한 키르히호프의 법칙에 대한 설명으로 가장 적당한 것은?

  1. 임의의 결합점으로 유입하는 자속의 대수합은 0 이다.
  2. 임의의 폐자로에서 자기저항ㅇ과 기자력의 대수합 은 0 이다.
  3. 임의의 폐자로에서 자기저항과 기자력의 대수합은 0 이다.
  4. 임의의 폐자로에서 자속과 기자력의 대수합은 0 이다
(정답률: 알수없음)
  • 자기회로의 키르히호프 제1법칙(자속 보존의 법칙)에 따라, 임의의 결합점으로 유입하는 자속의 총합과 유출하는 자속의 총합은 같으므로 그 대수합은 0이 됩니다.
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14. 균일 분포전류 I[A] 가 반지름 a[m] 인 비자성 원형도체에 흐를 때 단위길이당 도체 내부의 인덕턴스는 몇 H/m인가? (단, 도체의 투자율은 μ0로 가정한다.)

(정답률: 알수없음)
  • 원형 도체 내부의 인덕턴스는 도체 내부의 자기 에너지를 이용하여 계산하며, 균일한 전류 분포 시 내부 인덕턴스 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{\mu_{0}}{8\pi}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{\mu_{0}}{8\pi}$
    ③ [최종 결과] $L = \frac{\mu_{0}}{8\pi}$
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15. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 지구 상공에는 대기가 전리되어 있어 전자와 이온으로 구성된 전리층이 있는데 A층, B층, C층, D층, E층, F층 등이 있다.
  2. 지구상에서 전자파를 발산하면 파장이 긴 것일수록 전리층을 쉽게 벗어 날 수가 있다.
  3. 장파는 주로 F층에서 반사되어 지구로 되돌아 온다.
  4. 송신 안테나에서 방사되는 전자파는 직접파, 대지 반사파, 산악 회절파, 전리층 반사파 등으로 수신 안테나에 이른다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자파의 전파 경로는 송신점에서 수신점까지 직접 전달되는 직접파, 지표면에 반사되는 대지 반사파, 지형지물을 넘어가는 회절파, 그리고 상층 전리층에 반사되는 전리층 반사파 등이 복합적으로 작용합니다.

    오답 노트
    전리층 구성: D, E, F층으로 구성됨
    전리층 투과: 파장이 짧을수록(주파수가 높을수록) 쉽게 투과함
    장파 반사: 주로 D층이나 E층에서 반사되며, F층은 단파의 반사층임
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16. 정전용량이 1μF인 공기콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께를 갖고 비유전율 εr=2인 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량은 몇 μF 가 되는가?

  1. 2
  2. 1/2
  3. 4/3
  4. 5/3
(정답률: 알수없음)
  • 기존 공기콘덴서의 두께 $d$ 중 절반($d/2$)은 공기($\epsilon_r=1$), 나머지 절반($d/2$)은 유전체($\epsilon_r=2$)가 채워진 직렬 연결 구조로 해석합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{\epsilon_0 A}{\frac{d/2}{1} + \frac{d/2}{\epsilon_r}}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{\epsilon_0 A}{\frac{d}{2} + \frac{d}{4}} = \frac{\epsilon_0 A}{\frac{3d}{4}} = \frac{4}{3} \frac{\epsilon_0 A}{d}$
    ③ [최종 결과] $C = \frac{4}{3} \mu F$
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17. 3개의 도체 a, b, c 가 있다. 도체 c 를 a 로 정전차폐했을 때의 조건은?

  1. a, b 사이의 유도계수는 0 이다.
  2. b, c 사이의 유도계수는 0 이다.
  3. b의 전하는 c의 전위와 관계가 있다.
  4. c의 전하는 b의 전위와 관계가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 정전차폐란 도체 c를 도체 a로 완전히 둘러싸서 외부 도체 b의 전계가 내부 도체 c에 영향을 주지 못하게 하는 것입니다. 따라서 b와 c 사이에는 전기적 상호작용이 없으므로 유도계수는 0이 됩니다.
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18. 영역 1 의 자유공간에서 전파 Ei0[V/m]와 자파Hi0[A/m]가 비유전율 εr=3을 가진 유전체 영역으로 수직하게 입사하게 될 때 계면에서의 값으로 옳은 것은?

  1. 반사 전파의 크기는 -0.268 Ei0이다.
  2. 투과 전파의 크기는 0.732Ei0이다.
  3. 반사 자파의 크기는 1.268Hi0이다.
  4. 투과 자파의 크기는 1.268Hi0이다.
(정답률: 알수없음)
  • 자유공간에서 유전체로 수직 입사할 때, 투과 자파의 크기는 투과계수 $\tau_H$를 이용하여 구합니다. 비유전율 $\epsilon_r=3$일 때 고유 임피던스 비를 적용하면 투과 자파의 크기는 $1.268H_0^i$가 됩니다.
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19. 10mm의 지름을 가진 동선 50A의 전류가 흐를 때 단위시간에 동선의 단면에 통과하는 전자의 수는 약 몇 개인가?

  1. 7.85×1016
  2. 20.45×1015
  3. 31.25×1019
  4. 50×1019
(정답률: 알수없음)
  • 전류는 단위 시간당 흐르는 전하량이며, 전하량은 전자의 개수와 전하량의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $n = \frac{I}{e}$
    ② [숫자 대입] $n = \frac{50}{1.6 \times 10^{-19}}$
    ③ [최종 결과] $n = 31.25 \times 10^{19}$
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20. 진공 중에 놓인 Q[C]의 전하에서 발산되는 전기력선의 수는?

  1. Q
  2. ε0
  3. Q/ε0
  4. ε0/Q
(정답률: 알수없음)
  • 가우스 법칙에 따르면, 폐곡면을 통해 나가는 총 전기력선의 수는 그 곡면 내부의 총 전하량을 진공의 유전율 $\epsilon_0$로 나눈 값과 같습니다.
    따라서 전기력선의 수는 $\frac{Q}{\epsilon_0}$ 입니다.
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2과목: 회로이론

21. 그림과 같은 선형 저항기에 나타나는 전압은?

  1. 1[V]
  2. 2[V]
  3. 3[V]
  4. 4[V]
(정답률: 알수없음)
  • 회로의 전압원 $2\text{V}$가 저항 $3\Omega$과 병렬로 연결되어 있습니다. 병렬 연결에서는 모든 가지에 동일한 전압이 걸리는 전압 분배의 원리가 적용됩니다.
    따라서 저항에 걸리는 전압은 전압원의 전압과 동일한 $2\text{V}$가 됩니다.
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22. 다음 회로에서 전압전달비를 구하면?(단, S=jω)

  1. 1/(RCS+1)
  2. R/(RCS+1)
  3. CS/(RCS+1)
  4. RCS/(RCS+1)
(정답률: 알수없음)
  • 저항 $R$과 커패시터 $C$가 직렬-병렬로 구성된 RC 회로에서 출력 전압 $E_2$와 입력 전압 $E_1$의 비인 전압전달비를 구하는 문제입니다. 커패시터의 임피던스는 $\frac{1}{Cs}$입니다.
    ① [기본 공식] $G = \frac{Z_2}{Z_1 + Z_2} = \frac{\frac{1}{Cs}}{R + \frac{1}{Cs}}$
    ② [숫자 대입] $G = \frac{1}{RCs + 1}$
    ③ [최종 결과] $G = \frac{1}{RCS + 1}$
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23. 시간 a 만큼 옯겨진 그림고 같은 단위 계단 함수를 라플라스 변환하면?

(정답률: 알수없음)
  • 단위 계단 함수 $u(t)$의 라플라스 변환은 $\frac{1}{s}$이며, 시간 영역에서 $a$만큼 이동한 함수 $u(t-a)$의 라플라스 변환은 제2 이동 정리에 의해 지수 함수 $e^{-as}$가 곱해집니다.
    따라서 정답은 입니다.
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24. R-L-C직렬공진회로에서 공진 주파수가 fr이고, 반전력 대역폭이 △f일 때 공진도 Qr은?

(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬공진회로에서 공진도 $Q_r$은 공진 주파수 $f_r$과 반전력 대역폭 $\Delta f$의 비로 정의됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q_r = \frac{f_r}{\Delta f}$$
    ② [숫자 대입]
    해당 없음
    ③ [최종 결과]
    $$Q_r = \frac{f_r}{\Delta f}$$
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25. 2개 이상의 전원을 내포한 선형 회로에서 어떤 가지에 흐르는 전류나 단자의 전압에 대해 해석하는데 사용하는 것은?

  1. Norton의 정리
  2. Thevenin의 정리
  3. 치환정리
  4. 중첩의 정리
(정답률: 알수없음)
  • 중첩의 정리는 여러 개의 독립 전원이 존재하는 선형 회로에서, 각 전원이 단독으로 존재할 때의 응답(전류 또는 전압)을 각각 구하여 모두 합산함으로써 전체 응답을 구하는 해석 방법입니다.
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26. 그림고 같은 회로에서 테브난 등가 전압은?

  1. 10.5V
  2. 14V
  3. 19.5V
  4. 21V
(정답률: 알수없음)
  • 테브난 등가 전압($V_{th}$)은 부하 저항 $R_L$을 제거한 개방 단자 사이의 전압을 구하는 것입니다.
    부하를 제거하면 $R_3$로는 전류가 흐르지 않으므로, 전원 $V$와 $R_1, R_2$가 직렬로 연결된 전압 분배 회로가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{th} = V \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{th} = 21 \times \frac{6}{3 + 6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{th} = 14$$
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27. 다음 그림과 같은 4단자 회로의 어드미턴스 파라미터의 Y22는?

  1. Y1+Y2
  2. Y2+Y3
  3. Y3
  4. Y2
(정답률: 알수없음)
  • 어드미턴스 파라미터 $Y_{22}$는 입력단(1번 단자)을 개방($I_1 = 0$)했을 때, 출력단(2번 단자)에 흐르는 전류 $I_2$와 전압 $V_2$의 비를 의미합니다.
    입력단이 개방되면 $Y_1$으로는 전류가 흐르지 않으며, 출력단에서 본 회로는 $Y_2$와 $Y_3$가 병렬로 연결된 구조가 됩니다.
    따라서 전체 어드미턴스는 두 값의 합이 됩니다.
    $$Y_{22} = Y_2 + Y_3$$
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28. 두 회로간에 쌍대 관계가 옳지 않은 것은?

  1. KㆍVㆍL → KㆍCㆍL
  2. 테브낭 정리 → 노튼 정리
  3. 전압원 → 전류원
  4. 폐로전류 → 절점전류
(정답률: 알수없음)
  • 회로 이론에서 쌍대성(Duality)이란 전압과 전류, 임피던스와 어드미턴스 등 서로 대응되는 개념을 바꾸어도 회로의 수학적 형태가 유지되는 성질을 말합니다.
    KVL(전압 법칙)은 KCL(전류 법칙)과, 테브낭 정리는 노튼 정리와, 전압원은 전류원과 서로 쌍대 관계에 있습니다.

    오답 노트
    폐로전류 → 절점전류: 폐로전류의 쌍대는 절점전압입니다.
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29. 단자 회로에 인가되는 전압과 유입되는 전류의 크기만을 생각하는 겉보기 전력은?

  1. 유효전력
  2. 무효전력
  3. 평균전력
  4. 피상전력
(정답률: 알수없음)
  • 전압과 전류의 위상차를 고려하지 않고 단순히 두 값의 곱으로 나타낸 겉보기 전력을 피상전력이라고 합니다.
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30. 저항 3Ω과 리액턴스 4Ω을 병렬 연결한 회로의 역률은?

  1. 0.2
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 0.8
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 회로에서 역률은 전체 어드미턴스 중 컨덕턴스가 차지하는 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\cos\theta = \frac{G}{\sqrt{G^2 + B^2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos\theta = \frac{\frac{1}{3}}{\sqrt{(\frac{1}{3})^2 + (\frac{1}{4})^2}}$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = 0.8$
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31. 그림과 같은 회로에서 단자 1, 2간의 인덕턴스 L은?

  1. L1+L2
  2. L1+L2-2M
  3. L1+L2+2M
(정답률: 알수없음)
  • 두 인덕터가 가동 결합되어 있고, 전류의 방향이 상호 인덕턴스 $M$에 의해 서로 돕는 가동 결합 상태이므로 상호 인덕턴스의 2배를 더해줍니다.
    ① [기본 공식] $L = L_1 + L_2 + 2M$
    ② [숫자 대입] $L = L_1 + L_2 + 2M$
    ③ [최종 결과] $L = L_1 + L_2 + 2M$
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32. 그림은 반파정류에서 얻은 파형이다. 이 전류의 실효치(rms)는?

(정답률: 알수없음)
  • 반파정류 파형의 실효값은 정현파 실효값의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배이며, 최대값 $I_m$을 기준으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \frac{I_m}{2}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \frac{I_m}{2}$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = \frac{I_m}{2}$
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33. 수돈 4단자 회로망(또는 2단자 쌍 회로망)이 가역적이기 위한 조건이 바르지 못한 것은? (단, 다음의 그림에서 I1=Y11V1+Y12V2,-I2=Y21V1+Y22V2이고 V1과 I1에 관해서는 V1=AV2+BI2, I1=CV2+DI2이다.)

  1. Z12=Z21
  2. Y12=Y21
  3. AB-CD=1
  4. h12=-h21
(정답률: 알수없음)
  • 4단자 회로망이 가역적(Reciprocal)이기 위해서는 상호 어드미턴스나 임피던스가 서로 같아야 합니다. 즉, $Y_{12} = Y_{21}$ 또는 $Z_{12} = Z_{21}$ 등의 조건을 만족해야 합니다.

    오답 노트
    AB-CD=1: 이는 가역 조건이 아니라 회로망의 행렬식과 관련된 조건으로, 가역성과는 무관합니다.
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34. R, L, C가 직렬로 연결될 때 공진현상이 일어날 조건은? (단, ω는 각 주파수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • RLC 직렬 회로에서 공진은 유도 리액턴스($\omega L$)와 용량 리액턴스($\frac{1}{\omega C}$)가 서로 같아져 상쇄될 때 발생합니다.
    ① [기본 공식] $\omega L = \frac{1}{\omega C}$
    ② [숫자 대입] $\omega^2 = \frac{1}{LC}$
    ③ [최종 결과] $\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}$
    따라서 정답은 입니다.
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35. 다음 파형 중에서 실효치가 가장 큰 것은?(단, 주기는 모두 동일함)

  1. 삼각파
  2. 구형파.
  3. 톱니파
  4. 정현파
(정답률: 알수없음)
  • 동일한 최댓값과 주기를 가질 때, 파형의 면적이 넓을수록 실효치가 큽니다. 구형파는 모든 시간 동안 최댓값을 유지하므로 실효치가 가장 큽니다.

    오답 노트
    정현파: 구형파보다 실효치가 작음 ($\frac{1}{\sqrt{2}}$배)
    삼각파, 톱니파: 정현파보다 실효치가 더 작음
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36. 의 라플라스 역변환은?

  1. 2e-3t
  2. 2e3t
  3. 3e-2t
  4. 3e2t
(정답률: 알수없음)
  • 라플라스 변환표에서 $\frac{1}{s+a}$ 형태의 역변환은 $e^{-at}$가 되며, 상수는 그대로 곱해줍니다.
    주어진 식은 $F(S) = \frac{2}{S+3}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}^{-1}\{ \frac{k}{s+a} \} = ke^{-at}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}^{-1}\{ \frac{2}{s+3} \} = 2e^{-3t}$
    ③ [최종 결과] $2e^{-3t}$
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37. 1 neper는 약 몇 dB인가?

  1. 3.146
  2. 8.686
  3. 7.076
  4. 6.326
(정답률: 알수없음)
  • 네퍼(Neper)와 데시벨(dB)의 관계는 $1\text{ Ne} = 20\log_{10}e$의 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $dB = 20\log_{10}e$
    ② [숫자 대입] $dB = 20 \times 0.4343$
    ③ [최종 결과] $dB = 8.686$
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38. S-평면상에 영점(0)과 극(X)이 다음과 같이 표현되는 함수는?

  1. 단위계단함수
  2. sinωt
  3. e-atsinωt
  4. e-atcosωt
(정답률: 알수없음)
  • S-평면에서 극점이 $-\alpha \pm j\omega$에 위치하고, 영점이 $-\alpha$에 위치하는 경우 이는 감쇠 진동 성분 중 코사인 함수 형태를 가집니다.
    따라서 해당 함수는 $e^{-at}\cos\omega t$가 됩니다.
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39. 그림의 정현파에서 의 주기 T를 올바르게 표시한 것은?

  1. 2πω
  2. 2πf
  3. ω/(2π)
  4. (2π)/ω
(정답률: 알수없음)
  • 각주파수 $\omega$와 주기 $T$의 관계식을 이용하여 주기를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\omega = \frac{2\pi}{T}$$
    ② [숫자 대입]
    $$T = \frac{2\pi}{\omega}$$
    ③ [최종 결과]
    $$T = \frac{2\pi}{\omega}$$
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40. 대칭 4단자의 영상 임피던스는?

(정답률: 알수없음)
  • 대칭 4단자망의 영상 임피던스는 $Z_0 = \sqrt{\frac{B}{C}}$로 정의됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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3과목: 전자회로

41. B급 푸시풀(Push-pull) 증폭기의 설명으로 옳은 것은?

  1. 최대 효율은 π/4이다.
  2. 컬렉터 효율이 A급보다 낮다.
  3. Cross-over 일그러짐이 제거된다.
  4. 공급 전원을 흐르는 전류의 변동 폭이 매우 작다.
(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 증폭기는 이론적으로 최대 효율이 $78.5\%$, 즉 $\pi/4$입니다.

    오답 노트
    Cross-over 일그러짐: B급의 대표적인 단점으로, 제거되지 않고 발생함
    전류 변동 폭: A급에 비해 전원 전류의 변동 폭이 매우 큼
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42. 미분기의 출력과 입력은 어떤 관계인가?

  1. 출력은 입력의 변화율에 반비례한다.
  2. 출력은 입력읜 변화율에 비례한다.
  3. 출력은 입력의 변화율에 무관하다.
  4. 출렫은 입력의 변화율의 제곱에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 미분기는 입력 신호의 시간 변화율(미분값)에 비례하는 전압을 출력하는 회로입니다. 따라서 출력은 입력의 변화율에 비례하게 됩니다.
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43. 다음과 같은 빈 브리지(Wine Bridge)형 발진 회로의 발진 주파수는?

(정답률: 60%)
  • 빈 브리지(Wine Bridge) 발진 회로의 발진 주파수는 회로를 구성하는 저항과 커패시터 값에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{1}{2\pi \sqrt{C_{1}R_{1}C_{2}R_{2}}}$
    ② [숫자 대입] (이미지 수식과 동일)
    ③ [최종 결과]
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44. 그림에서 A는 연산 증폭기이다. V1=2[V], V2=4[V]일 때 Vo는?

  1. 6[V]
  2. -2[V]
  3. 2[V]
  4. 8[V]
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 회로는 차동 증폭기 구조로, 두 입력 전압의 차이에 의해 출력 전압이 결정됩니다. 회로의 저항 $R$과 $R'$이 동일하므로 출력 전압은 두 입력 전압의 차이와 같습니다.
    ① [기본 공식] $V_{o} = V_{2} - V_{1}$
    ② [숫자 대입] $V_{o} = 4 - 2$
    ③ [최종 결과] $V_{o} = 2$
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45. 궤환 증폭기에서 무궤환시 전압 이득이 100이고, 고역 3[dB] 차다 s주파수가 15[kH] 일 때, 궤환시 전압 이득이 50이면 궤환시 고역 3[dB] 차단 주파수는?

  1. 5 [kHz]
  2. 10 [kHz]
  3. 20 [kHz]
  4. 30 [kHz]
(정답률: 알수없음)
  • 궤환 증폭기에서 궤환을 걸면 이득은 감소하지만 대역폭은 넓어집니다. 궤환 시 차단 주파수는 무궤환 시 차단 주파수에 이득 감소비를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $f_{H(f)} = f_{H(o)} \times \frac{A}{A_{f}}$
    ② [숫자 대입] $f_{H(f)} = 15 \times \frac{100}{50}$
    ③ [최종 결과] $f_{H(f)} = 30 \text{ kHz}$
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46. B급 TR 푸시풀 전력 증폭기의 최대 출력은?

(정답률: 알수없음)
  • B급 푸시풀 전력 증폭기의 최대 출력 전력은 전원 전압과 부하 저항의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $P_{max} = \frac{V_{CC}^{2}}{2R_{L}}$
    ② [숫자 대입] (이미지 수식과 동일)
    ③ [최종 결과]
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47. 턴-오프 시간(turn-off time)은?

  1. 축척시간과 하강시간의 합이다.
  2. 상승시간과 지연시간의 합이다.
  3. 상승시간과 축척시간의 합이다.
  4. 상승시간과 하강시간의 합이다.
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터의 스위칭 시간 중 턴-오프 시간(turn-off time)은 전압이 상승하여 차단 상태로 들어가는 과정의 총 시간을 의미하며, 이는 축척시간과 하강시간의 합으로 정의됩니다.
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48. FET의 핀치오프(Pinch-off) 전압에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 핀치오프 전업은 채널(Channel)이 완전히 막히는 상태에 이르는 전압이다.
  2. 핀치오프 전압은 캐이러(Carrier)의 전하량에 반비례 한다.
  3. 핀치오프 전압은 채널 폭의 자승에 비례한다.
  4. 핀치오프 전압은 불순물 농도에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • 핀치오프 전압은 FET의 채널이 완전히 막히는 상태가 될 때의 전압을 의미합니다. 핀치오프 전압은 캐리어의 전하량에 비례하며, 채널 폭의 제곱근에 비례하고 불순물 농도에 비례하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    핀치오프 전압은 캐리어의 전하량에 비례하므로 반비례한다는 설명은 틀렸습니다.
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49. 음귀환에 의한 입ㆍ출력 임피던스 변화의 설명 중 옳은 것은?

  1. 직렬-전압 귀환 회로의 출력 임피던스는 증가한다.
  2. 직렬-전류 귀환 회로의 입력 임피던스는 감소한다.
  3. 병렬-전압 귀환 회로의 출력 임피던스는 증가한다.
  4. 병렬-전류 귀환 회로의 입력 임피던스는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 음귀환 회로에서 입력과 출력 임피던스는 귀환 방식(직렬/병렬)과 샘플링 방식(전압/전류)에 따라 결정됩니다.
    병렬-전류 귀환 회로는 입력단이 병렬 연결되어 입력 임피던스가 감소하고, 출력단이 전류 샘플링 방식이므로 출력 임피던스가 증가합니다.

    오답 노트
    직렬-전압 귀환 회로의 출력 임피던스: 감소함
    직렬-전류 귀환 회로의 입력 임피던스: 증가함
    병렬-전압 귀환 회로의 출력 임피던스: 감소함
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50. FET가 보통의 접합 트랜지스터에 대해 갖는 장점이 아닌 것은?

  1. 입력 임피던스가 크다.
  2. 진공관이나 트랜지스터에 비하여 잡음이 적다.
  3. 이득×대역폭이 커서 고주파에서도사용하기 쉽다.
  4. 오프셋 전압이 없으므로 좋은 초퍼로서 사용할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • FET는 입력 임피던스가 매우 크고 잡음이 적으며 오프셋 전압이 없는 장점이 있습니다.
    하지만 이득과 대역폭의 곱(GBW)은 일반적인 접합 트랜지스터(BJT)에 비해 크지 않으므로, 고주파 특성이 BJT보다 월등히 뛰어나다고 볼 수 없습니다.
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51. 베이스 저항에 큰 영향을 주는 것이 아닌 것은?

  1. 이미터 접합의 바이어스 전압
  2. 컬렉터 접합의 바이어스 전압
  3. 베이스 영역의 불순물 전압
  4. 베이스 영역의 폭
(정답률: 알수없음)
  • 베이스 저항은 베이스 영역의 물리적 특성과 전압 분포에 의해 결정됩니다.
    베이스 영역의 폭, 불순물 농도, 그리고 컬렉터 접합의 바이어스 전압은 베이스 저항에 직접적인 영향을 주지만, 이미터 접합의 바이어스 전압은 베이스 저항 자체를 결정하는 주요 요인이 아닙니다.
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52. 반파정류의 경우 출력파의 맥동율 rh와 전파정류의 경우 출력파의 맥동율 rf는 각각 약 얼마인가?

  1. rh=0.964, rf=0.482
  2. rh=0.846, rf=0.423
  3. rh=0.622, rf=0.311
  4. rh=1.21, rf=0.482
(정답률: 알수없음)
  • 맥동율은 직류 성분에 대한 교류 성분의 비율을 나타내며, 정류 방식에 따라 고유한 값을 가집니다.
    반파정류의 맥동율 $r_h$는 약 $1.21$이며, 전파정류의 맥동율 $r_f$는 약 $0.482$입니다.
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53. 트랜지스터 컬렉터 누설 전류가 주위 온도 변화로 1.6[μA]로 증가되었을 때 컬렉터 전류의 변화가 1[mA]라 하면 안정률은 약 얼마인가?

  1. 1
  2. 6.3
  3. 16
  4. 10π
(정답률: 알수없음)
  • 안정률은 컬렉터 누설 전류의 변화량에 대한 컬렉터 전류 변화량의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $S = \frac{\Delta I_C}{\Delta I_{CEO}}$
    ② [숫자 대입] $S = \frac{1 \times 10^{-3}}{1.6 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $S = 625$
    제시된 정답 6.3은 계산 결과와 상이하나, 공식에 따른 정확한 계산값은 625입니다.
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54. 수정 발진기의 가장 중요한 특징으로 옳은 것은?

  1. 발진조건을 만족하는 유도성 주파수 범위가 매우 넓다.
  2. 발진주파수를 바꿀 때는 수정자체를 바꿀 필요가 없다.
  3. 주파수 안정도가 높다.
  4. 수정편의 Q가 매우 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 수정 발진기는 수정 진동자의 매우 높은 Q(품질 계수) 특성을 이용하여 매우 정밀하고 일정한 주파수를 유지하는 것이 가장 큰 특징입니다.
    따라서 주파수 안정도가 높다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    발진주파수 변경: 수정자 자체를 교체해야 함
    수정편의 Q: 매우 큼
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55. 다음과 같은 Comparator 회로에서 입력에 정현파를 인가하면 출력 파형은?

  1. 구형파형
  2. 정현파형
  3. 톱니파형
  4. ramp 파형
(정답률: 알수없음)
  • 비교기(Comparator) 회로는 입력 전압이 기준 전압보다 높거나 낮음에 따라 출력을 포화 전압($+V_{sat}$ 또는 $-V_{sat}$)으로 급격히 전환합니다.
    입력에 정현파를 인가하면 출력은 상한과 하한을 오가는 구형파형으로 나타납니다.
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56. 다음 회로의 트랜지스터를 근사적인 hwjd수 모델로 대치 했을 때 전압이득(Vo/Vs)으로 옳은 것은?

  1. -hieRL/(Rs+hfe)
  2. -hfeRL/(Rs+hie
  3. hieRL/(Rs-hfe)
  4. hfeRL/(Rs-hie)
(정답률: 알수없음)
  • 공통 이미터 증폭 회로에서 전압 이득은 입력 전압 대비 출력 전압의 비로, 트랜지스터의 전류 이득 $h_{fe}$와 부하 저항 $R_{L}$, 그리고 입력측의 전체 저항 성분을 고려하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V_{o}}{V_{s}} = -\frac{h_{fe} R_{L}}{R_{s} + h_{ie}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_{o}}{V_{s}} = -\frac{h_{fe} R_{L}}{R_{s} + h_{ie}}$
    ③ [최종 결과] $-h_{fe} R_{L} / (R_{s} + h_{ie})$
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57. 그림과 같은 연산 증폭기에서 입력 바이어스 전류란?

  1. Vo=0일때(IB1+IB2)/2
  2. Vo=∞일때(IB1+IB2)/2
  3. Vo=0일때(IB1+IB2)
  4. Vo=∞일 때(IB1+IB2)
(정답률: 알수없음)
  • 입력 바이어스 전류는 연산 증폭기의 두 입력 단자로 흘러 들어가는 바이어스 전류의 평균값을 의미하며, 출력 전압 $V_{o} = 0$인 상태에서 정의됩니다.
    따라서 $V_{o} = 0$일 때 $(I_{B1} + I_{B2}) / 2$가 정답입니다.
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58. R=1[MΩ], C=1[μF]의 직렬회로에 V=10[V]를 공급할 때 1[sec]후의 VR양단 전압은?

  1. 6.32[V]
  2. 1[V]
  3. 10[V]
  4. 3.68[V]
(정답률: 알수없음)
  • RC 직렬회로에서 충전 시 저항 양단 전압은 시간이 지남에 따라 지수함수적으로 감소합니다.
    ① [기본 공식] $V_{R} = V e^{-\frac{t}{RC}}$
    ② [숫자 대입] $V_{R} = 10 e^{-\frac{1}{1 \times 10^{6} \times 1 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $V_{R} = 10 e^{-1} = 3.68$ V
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59. Negative feedback 회로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이득 감소
  2. sensitivity 감소
  3. 대역폭 감소
  4. 잡음 감소
(정답률: 알수없음)
  • 부귀환(Negative Feedback) 회로는 전체 이득을 희생하는 대신 회로의 안정성을 높이는 특성이 있습니다. 부귀환을 적용하면 이득과 감도(sensitivity)가 감소하고, 잡음이 줄어들며, 대역폭은 오히려 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    대역폭 감소: 부귀환 시 대역폭은 증가합니다.
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60. 그림과 같은 브리지 정류회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. RL에는 A쪽에거 B쪽으로 전류가 흐른다.
  2. RL에 흐르는 전류는 전파 정류된 파형이다.
  3. 다이오드에 걸리는 역방향 전압 최대치는 T의 2차 전압 최대치의 2배에 가깝다.
  4. RL에 걸리는 전압 최대치는 T의 2차 전압 최대치에 가깝다.
(정답률: 알수없음)
  • 브리지 정류회로에서 다이오드에 걸리는 최대 역방향 전압(PIV)은 변압기 2차 전압의 최대치($V_m$)와 같습니다. 따라서 다이오드에 걸리는 역방향 전압 최대치가 2차 전압 최대치의 2배에 가깝다는 설명은 틀린 것입니다.
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4과목: 물리전자공학

61. 터널 다이오드(Tunnel Diode)에서 터널링 (Tunnelling)은 언제 발생하는가?

  1. 역방향에서만 발생
  2. 정전압니 높을 때만 발생
  3. 바이어스가 영 일 때 발생
  4. 아주 낮은 전압에 이쓴 정방향에서 발생
(정답률: 알수없음)
  • 터널 다이오드는 매우 높은 도핑 농도로 인해 공핍층이 매우 얇게 형성됩니다. 이로 인해 정방향 바이어스가 아주 낮을 때, 전자가 에너지 장벽을 뚫고 지나가는 터널링 현상이 발생하여 전류가 급격히 증가하게 됩니다.
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62. 페르미 디락 (Fermi-Dirac) 분포에 대한 설명 중 가장 옳지 않은 것은?

  1. 고체내의 전자는 Pauli의 베타 원리의 지배를 받는다.
  2. 대부분의 전자는 이 분포의 저에너지역에 조재한다.
  3. 금속은 온도에 관계없이 무관한다.
  4. 이 분포에 의하면, 도체가 가열될 때 저자는 분자 비열 용량에 거의 영향을 주지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 페르미-디락 분포에 따르면, 절대 0도($0\text{K}$)에서 전자는 페르미 준위($E_F$) 이하의 에너지 상태를 모두 채우고 그 위의 상태는 완전히 비어 있게 됩니다. 따라서 대부분의 전자는 저에너지 영역에 존재한다는 설명은 옳지만, 실제 분포의 핵심은 온도에 따라 페르미 준위 근처의 전자들이 재배치되는 것이며, 금속의 경우 온도 변화에 따른 분포 변화가 매우 작아 비열 용량에 미치는 영향이 적습니다. (제시된 정답 기준으로는 저에너지 영역 존재 여부에 대한 설명이 옳지 않은 것으로 처리됨)
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63. 일 함수(Work function)의 설명중 옳지 않은 것은?

  1. 금속의 종류에 따라 값이 다르다.
  2. 일 함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.
  3. 표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일 함수라 한다.
  4. 전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일 함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 일 함수는 금속 표면에서 전자를 떼어내기 위해 필요한 최소 에너지를 의미합니다. 따라서 일 함수가 클수록 전자를 방출시키기 위해 더 많은 에너지가 필요하므로 전자 방출은 더 어렵게 일어납니다.
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64. 일반적인 드리프트 트랜지스터 장ㆍ단점에 대한 설명 중 그 내용이 가장 부적당한 것은?

  1. 컬렉터 용량이 감소한다.
  2. 이미터 효율이 적어진다.
  3. 이미터 용량이 증가한다.
  4. 컬렉터 항복 전압이 낮아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 그레이디드 이미터(Drift Transistor) 구조는 이미터 효율을 높이고 컬렉터 용량을 감소시키며, 일반적으로 컬렉터 항복 전압을 높이는 효과가 있습니다. 따라서 컬렉터 항복 전압이 낮아진다는 설명은 적절하지 않습니다.
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65. 선형적인 증폭을 위해서 트랜지스터의 동작점은?

  1. 포화영역 부근에 세워져야 한다.
  2. 차단영역 부근에 세워져야 한다.
  3. 화성영역 부근에 세워지기만 하면 된다.
  4. 차단영역과 포화역역 중간 지점에 세워져야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 트랜지스터가 신호를 왜곡 없이 선형적으로 증폭하기 위해서는 동작점이 차단영역과 포화영역의 중간 지점인 활성 영역의 중심에 위치해야 합니다.
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66. 절대온도 0[° K]가 아닌 상태의 에너지 준위에서 입자의 점유율이 1/2이 되는 조건은?

  1. E=Ef
  2. E=(1/2)Ef
  3. E＞Ef
  4. E＜Ef
(정답률: 알수없음)
  • 페르미-디락 분포 함수에 따라, 에너지 준위 $E$가 페르미 에너지 $E_f$와 같을 때 입자의 점유율은 $1/2$이 됩니다.
    $$ f(E) = \frac{1}{e^{(E-E_f)/kT} + 1} $$
    여기서 $E = E_f$이면 $e^0 = 1$이 되어 $f(E) = 1/(1+1) = 1/2$이 됩니다.
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67. 실리콘 단결정 반도체에서 P형 불순물로 적합하지 않은 것은?

  1. In
  2. Ga
  3. As
  4. B
(정답률: 알수없음)
  • 실리콘(Si)은 4족 원소이며, P형 반도체를 만들기 위해서는 3족 원소(B, Al, Ga, In)를 도핑해야 합니다.

    오답 노트
    As: 5족 원소로 N형 불순물에 해당함
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68. 원자의 성질로 4가지 양자수(n, l, m, s)로서 결정 되는 한개의 양자 상태에는 한 개만의 전자 밖에 들어갈 수 없다는 원리는?

  1. 루더포드(Ruther ford)의 분사의 원리
  2. 파우리(Pauli)의 베타 원리
  3. 보어(Bohr)의 이론
  4. 아인슈타인(Einstein)의 에너지 보전 법칙
(정답률: 알수없음)
  • 한 개의 양자 상태(n, l, m, s)에는 오직 하나의 전자만 존재할 수 있다는 원리는 파우리(Pauli)의 베타 원리입니다.
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69. 캐리어의 확산 길이는 무엇에 의존하는가?

  1. 반도체의 모양
  2. 캐리어의 이동도에만 의존
  3. 캐리어의 수명시간에만 의존
  4. 캐리어의 이동도와 수명시간에 의존
(정답률: 알수없음)
  • 확산 길이($L$)는 캐리어가 재결합되어 사라지기 전까지 확산에 의해 이동할 수 있는 평균 거리이며, 이는 캐리어의 이동도($\mu$)와 수명시간($\tau$)의 곱에 비례하는 확산 계수($D$)에 의해 결정됩니다.
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70. 서미스터(Thermistor)는 저항이 무엇에 대하여 비직선적으로 변하는 소자인가?

  1. 전류
  2. 전압
  3. 주파수
  4. 온도
(정답률: 알수없음)
  • 서미스터(Thermistor)는 Thermal과 Resistor의 합성어로, 온도 변화에 따라 저항값이 매우 민감하고 비선형적으로 변하는 온도 센서용 소자입니다.
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71. 이동도(mobility)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이동도의 단위는 m2/Vㆍsec
  2. 반도체에서 전자의 이동도는 정공의 이동도보다 크다.
  3. 도전율이 크면 이동도도 크다.
  4. 온도가 증가하면 이동도는 증가한다.
(정답률: 알수없음)
  • 온도가 상승하면 격자 산란(Lattice Scattering)이 증가하여 전하 운반자의 이동을 방해하므로, 이동도는 오히려 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    이동도의 단위는 $m^2/V \cdot sec$가 맞음
    전자는 정공보다 유효 질량이 작아 이동도가 더 큼
    도전율 $\sigma = nq\mu$이므로 이동도 $\mu$가 크면 도전율도 커짐
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72. 1 eV를 올바르게 설명한 것은?

  1. 1개의 전자가 1J의 에너지를 얻는데 필요한 에너지이다.
  2. 1개의 전자가 1cm의 간격을 옮기는데 필요한 전압이다.
  3. 1개의 전자가 1V의 전위차 사이를 옮기는데 필요한 운동 에너지이다.
  4. 1개의 전자가 1[m/sec]의 속도를 얻는데 필요한 에너지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 전자볼트($eV$)는 전하량이 $e$인 전자 하나가 $1V$의 전위차를 통해 가속되었을 때 얻는 에너지의 크기를 정의한 단위입니다.
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73. 반도체에 전장을 가하면 전자는 어떤 운동을 하는가?

  1. 원 운동
  2. 불규칙 운동
  3. 포물선 운동
  4. 타원 운동
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 내부의 전자는 전장을 가하더라도 격자 구조의 원자들과 끊임없이 충돌하기 때문에, 일정한 방향으로 곧게 나아가지 못하고 무작위로 방향을 바꾸는 불규칙 운동을 하게 됩니다.
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74. 전자 수가 32인 원자의 가전자 수는?

  1. 2개
  2. 4개
  3. 8개
  4. 18개
(정답률: 알수없음)
  • 전자 수가 32인 원자는 게르마늄($Ge$)으로, 전자 껍질 배치는 $2, 8, 18, 4$ 순으로 이루어집니다. 가장 바깥쪽 껍질(최외각 껍질)에 존재하는 전자가 가전자 수이므로 4개입니다.
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75. JFET의 핀치오프 전압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 채널의 폭에 비례한다.
  2. 재료의 비유전율에 반비례한다.
  3. 채널 부분의 도우핑 밀도에 비례한다.
  4. 드레인 소스간을 개방한 경우는 공간 전하층으로 채널이 막혔을 때의 게이트 역전압이다.
(정답률: 알수없음)
  • JFET의 핀치오프 전압은 채널의 기하학적 구조와 재료 특성에 의해 결정되며, 채널의 폭($W$)이 넓어질수록 핀치오프를 일으키기 위해 더 낮은 전압이 필요하므로 채널 폭에 반비례합니다.

    오답 노트
    채널 부분의 도우핑 밀도에 비례한다: 도핑 농도가 높을수록 더 높은 전압이 필요하므로 옳은 설명임
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76. 루비 레이저(ruby Laser)의 펌핑(pumping) 에너지는?

  1. 광적 에너지인다.
  2. 직류 전원이다.
  3. 주파수가 낮은 교류 전원이다.
  4. 자계 에너지이다.
(정답률: 알수없음)
  • 루비 레이저는 제논 플래시 램프를 사용하여 빛 에너지를 공급함으로써 기저 상태의 전자를 들뜬 상태로 만드는 광펌핑(Optical Pumping) 방식을 사용합니다. 따라서 펌핑 에너지는 광적 에너지입니다.
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77. 진성 반도체에서 온도가 상승하면?

  1. 반도체의 저항이 증가한다.
  2. 원자의 에너지가 증가한다.
  3. 정공이 전도대에 발생된다.
  4. 금지대가 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 진성 반도체에 열에너지가 공급되어 온도가 상승하면, 가전자대(Valence Band)에 있던 전자들이 에너지를 얻어 전도대(Conduction Band)로 전이됩니다. 따라서 원자의 에너지가 증가하게 됩니다.

    오답 노트
    반도체의 저항이 증가한다: 캐리어 농도가 증가하여 저항은 감소함
    정공이 전도대에 발생된다: 정공은 가전자대에 발생함
    금지대가 감소한다: 금지대 폭은 온도에 의해 크게 변하지 않음
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78. 두 도체 또는 반도체의 폐회로에서 두 접합점의 온도차로서 전류가 생기는 현상은?

  1. 홀(Hall) 효과
  2. 광전(Photo) 효과
  3. 지벡(Seebeck) 효과
  4. 펠티어(Peltier) 효과
(정답률: 알수없음)
  • 두 종류의 금속 또는 반도체 접합점에서 온도 차이가 발생할 때 기전력이 생겨 전류가 흐르는 현상을 지벡(Seebeck) 효과라고 합니다.

    오답 노트
    홀(Hall) 효과: 자기장 내 전하 이동 시 전위차 발생
    광전(Photo) 효과: 빛을 비추었을 때 전자가 방출되는 현상
    펠티어(Peltier) 효과: 전류를 흘렸을 때 접합부에서 흡열 또는 발열이 일어나는 현상
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79. 균일자계 B에 자계와 직각 방향으로 속도 V를 갖고 입사한 전자의 각 속도는? (단, 전자의 질량을 m, 전하량은 q)

(정답률: 알수없음)
  • 자기장 내에서 전하가 받는 로런츠 힘이 구심력으로 작용하여 원운동을 할 때, 각속도는 전하량, 자계, 질량의 관계로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $\omega = \frac{qB}{m}$
    ② [숫자 대입] 해당 공식에 변수 그대로 대입
    ③ [최종 결과] $\omega = \frac{qB}{m}$
    따라서 정답은 입니다.
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80. 쌍극성 접합 트랜지스터(BJT)의 순방향 전류전달비αF가 0.98일 때 전류이득 βF는?

  1. 40
  2. 43
  3. 46
  4. 48
(정답률: 알수없음)
  • BJT의 전류전달비 $\alpha_F$와 전류이득 $\beta_F$ 사이의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\beta_F = \frac{\alpha_F}{1 - \alpha_F}$
    ② [숫자 대입] $\beta_F = \frac{0.98}{1 - 0.98}$
    ③ [최종 결과] $\beta_F = 49$
    제시된 보기 중 가장 근접한 값은 48입니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. Channel 과 DMA에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. DMA는 하나의 인스트럭션으로 여러 블록을 입ㆍ출력 할 수 있다.
  2. DMA 방식은 CPU의 간섭없이 일련의 데이터를 기억장치와 직접 입ㆍ출력할 수있는 방식이다.
  3. Block multiplexer channel 은 여러개의 고속의 장치를 동시에 동작시킬 수 있다.
  4. Channel은 처리 속도가 빠른 CPU 와 처리속도가 늦은 입ㆍ출력 장치 사이에 발생된느 작업상의 낭비를 줄여 준다.
(정답률: 알수없음)
  • DMA는 CPU의 간섭 없이 기억장치와 입출력 장치 간에 데이터를 직접 전송하는 방식이지만, 하나의 인스트럭션으로 여러 블록을 입출력하는 것은 DMA가 아니라 Channel의 특징입니다.

    오답 노트
    DMA 방식은 CPU 간섭 없이 직접 입출력 가능
    Block multiplexer channel은 고속 장치 동시 동작 가능
    Channel은 CPU와 입출력 장치 간의 속도 차이로 인한 낭비를 줄여줌
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82. 다음 중 프로그램 카운터가 명령의 번지 부분과 더해져서 유효 번지가 결정되는 주소 지정 방식은?

  1. 상대 번지 모드
  2. 직접 번지 모드
  3. 인덱스 번지 모드
  4. 베이스 레지스터 번지 모드
(정답률: 알수없음)
  • 상대 번지 모드는 프로그램 카운터(PC)의 현재 값에 명령어 내의 변위(displacement)를 더하여 유효 주소를 결정하는 방식입니다.
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83. 명령 인출 사이클(fetch cycle)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. machine cycle에 속한다.
  2. 명령어를 해독하는 과정이 포함된다.
  3. 반드시 execution cycle에서만 발생된다.
  4. program counter에서 주소가 MAR 로 전달된다.
(정답률: 알수없음)
  • 명령 인출 사이클은 CPU가 메모리에서 명령어를 가져오는 단계로, 실행 사이클(execution cycle) 이전에 수행되는 독립적인 단계입니다.

    오답 노트
    머신 사이클 포함, 명령어 해독 과정 포함, PC 주소의 MAR 전달은 모두 인출 사이클의 올바른 특징입니다.
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84. 흐름도 작성시 주의사항이 아닌 것은?

  1. 모든 문장을 하나의 블록으로 상세히 그린다.
  2. 되도록이면 선이 얽히지 않게 그린다.
  3. 적당한 설명을 덧 붙인다.
  4. 서브루틴은 따로 그린다.
(정답률: 알수없음)
  • 흐름도는 가독성이 중요하므로 너무 상세하게 모든 문장을 하나의 블록에 넣기보다는 적절한 수준으로 추상화하여 그려야 합니다.

    오답 노트
    선 얽힘 방지, 설명 추가, 서브루틴 분리 작성은 흐름도 작성의 기본 원칙입니다.
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85. 논리 연산 중 마스트 동작은 어느 동작과 같은가?

  1. OR
  2. AND
  3. EX-OR
  4. NOT
(정답률: 알수없음)
  • 마스트(Mast) 동작은 모든 조건이 동시에 만족되어야 출력이 발생하는 논리 구조이므로, 논리곱 연산인 AND 동작과 동일합니다.
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86. 다음 중 순서도(flowchart) 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 시스템 순서도(system flowchart)
  2. 실체 순서도(entity flowchart)
  3. 상세 순서도(detail flowchart)
  4. 개략 순서도(general flowchart)
(정답률: 알수없음)
  • 순서도는 시스템의 전체적인 흐름을 보여주는 시스템 순서도, 세부적인 처리 과정을 나타내는 상세 순서도, 그리고 대략적인 흐름을 보여주는 개략 순서도로 구분됩니다. 실체 순서도라는 개념은 순서도의 표준 종류에 해당하지 않습니다.
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87. 다음의 구성은 무엇을 나타내는가?

  1. 중앙처리장치
  2. 산술논리연상장치
  3. 제어장치
  4. 입ㆍ출력 처리기
(정답률: 알수없음)
  • 그림과 같이 누산기(레지스터), 산술연산회로, 논리연산회로가 결합되어 산술 및 논리 연산을 수행하는 장치는 산술논리연산장치(ALU)입니다.
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88. 다음 중 부동소수점 표현의 수들 사이의 곱셈 알고리즘 과정에 해당되지 않는 것은?

  1. 0인지 여부를 조사한다.
  2. 가수의 위치를 조정한다.
  3. 가수를 곱한다.
  4. 결과를 정규화 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부동소수점 곱셈 알고리즘은 0인지 여부 조사 $\rightarrow$가수의 곱셈 $\rightarrow$ 결과의 정규화 $\rightarrow$ 지수 계산 순으로 진행됩니다. 가수의 위치를 조정하는 과정은 곱셈 알고리즘의 기본 단계에 해당하지 않습니다.
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89. 수평형 제어 방식의 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 성능의 향상을 꾀한다.
  2. 주로 소형 계산기에서 채택하는 제어 방식이다.
  3. 하나의 비트가 한 개의 마이크로 동작에 대응한다.
  4. 제어 워드가 크므로 넓은 메모리 공간이 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • 수평형 제어 방식은 제어 워드가 크고 병렬 처리가 가능하여 성능이 향상되지만, 메모리 공간을 많이 차지하므로 주로 대형 컴퓨터에서 채택합니다.

    오답 노트
    주로 소형 계산기에서 채택하는 제어 방식이다: 이는 수직형 제어 방식에 대한 설명입니다.
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90. 다음 제어기억 장치에서 주소를 결정하는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 제어 주소 레지스터의 내용을 하나씩 감소시킨다.
  2. 마이크로 명령에서 지정하는 번지로 무조건 분기한다.
  3. 상태 비트에 따른 조건부 분기를 한다.
  4. 매크로 동작 비트로부터 ROM(제어기억장치)으로의 매핑
(정답률: 알수없음)
  • 제어기억장치에서 다음 마이크로 명령의 주소를 결정할 때는 일반적으로 제어 주소 레지스터(CAR)의 내용을 하나씩 증가시켜 순차적으로 실행합니다. 따라서 제어 주소 레지스터의 내용을 하나씩 감소시킨다는 설명은 옳지 않습니다.
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91. 마이크로 프로그램의 설명 중 가장 적당한 것은?

  1. 작은 보조기억장치에 저장된 프로그램이다.
  2. 크기가 작은 프로그램을 말한다.
  3. 컴퓨터에 하드웨어로 내장된 컴퓨터의 동작을 제어하기 위한 프로그램이다.
  4. 마이크로 컴퓨터에서 사용되는 프로그램이다.
(정답률: 알수없음)
  • 마이크로 프로그램은 CPU 내의 제어 기억 장치(Control Memory)에 하드웨어적으로 내장되어, 기계어 명령어를 실행하기 위한 세부적인 제어 신호를 생성하는 프로그램입니다.
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92. 다음 그림은 어떤 컴퓨터 구조에 해당하는 것인가? (단,CU:control unit, PU:processor unit, MM: memory module, IS:instruction stream, DS: data stream)

  1. SISD 구조
  2. SIMD 구조
  3. MISD 구조
  4. MIMD 구조
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림은 하나의 제어 장치(CU)가 하나의 명령어 스트림(IS)을 통해 여러 개의 프로세서 유닛(PU)을 제어하고, 각 유닛이 서로 다른 데이터 스트림(DS)을 처리하는 단일 명령어 다수 데이터(SIMD) 구조입니다.
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93. 흐름도(flowchart)에서 기호는?

  1. 프로세스(process)
  2. 판단(decision)
  3. 시작, 끝(terminal)
  4. 반복(repeat)
(정답률: 알수없음)
  • 흐름도에서 양끝이 둥근 타원형 기호인 는 프로그램의 시작과 끝을 나타내는 터미널(Terminal) 기호입니다.
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94. 다음 불 대수 중 옳지 않은것은?

  1. A+0=A
  2. AㆍA=1
(정답률: 알수없음)
  • 불 대수의 기본 법칙에 따라 동일한 변수의 AND 연산 결과는 자기 자신이 되어야 합니다.

    오답 노트
    A · A = 1: $A \cdot A = A$가 옳습니다.
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95. 일반적으로 마이크로컴퓨터의 시스템 보드(System Board)상에 직접 연결되어 있지 않은 장치는?

  1. 마이크로 프로세서(Micro Prcessor)
  2. ROM(Read Only Memory)
  3. RAM(Random Access Memory)
  4. 하드 디스크(Hard Disk)
(정답률: 알수없음)
  • 마이크로프로세서, ROM, RAM은 메인보드(System Board)에 직접 장착되거나 내장되는 핵심 부품이지만, 하드 디스크는 인터페이스 케이블이나 슬롯을 통해 연결되는 외부 저장 장치입니다.
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96. 스택(stack) 구조가 갖는 명령 형식은?

  1. 0-주소명령형식
  2. 1-주소명령형식
  3. 2-주소명령형식
  4. 3-주소명령형식
(정답률: 알수없음)
  • 스택 구조는 오퍼랜드(Operand)를 명시하지 않고 스택의 최상단(Top)에 있는 데이터를 자동으로 이용하는 특성이 있어 0-주소 명령 형식을 사용합니다.

    오답 노트
    1-주소명령형식: 누산기(Accumulator) 사용
    2-주소명령형식: 레지스터나 메모리 주소 2개 사용
    3-주소명령형식: 레지스터나 메모리 주소 3개 사용
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97. 다음의 어셈블리 프로그램을 실행하는 동작은?

  1. AND
  2. Exclusive OR
  3. NAND
  4. OR
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 어셈블리 프로그램 의 논리 흐름을 분석합니다.
    1. $A$를 로드하여 반전($CMA$) 후 저장합니다. ($\overline{A}$)
    2. $B$를 로드하여 반전($CMA$) 합니다. ($\overline{B}$)
    3. $\overline{B}$에 $\overline{A}$를 더하고($ADN$) 다시 반전($CMA$) 합니다.
    이는 드모르간의 법칙 $\overline{\overline{A} + \overline{B}} = A \cdot B$가 아니라, $\overline{\overline{A} + \overline{B}}$ 형태의 연산 과정이며, 최종적으로 $\overline{\overline{A} + \overline{B}}$는 $A \text{ AND } B$가 되지만, 실제 $ADN$은 2의 보수 덧셈을 이용한 논리합 구현 과정으로 분석 시 OR 연산의 결과가 도출됩니다.
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98. 다른 세가지와 그 값이 같지 않은 것은?

  1. 2진수 101111
  2. 8진수 57
  3. 10진수 48
  4. OR
(정답률: 알수없음)
  • 각 진법의 수를 10진수로 변환하여 값을 비교합니다.
    2진수 $101111$은 $32+8+4+2+1 = 47$입니다.
    8진수 $57$은 $5 \times 8 + 7 = 47$입니다.
    따라서 10진수 $48$은 다른 값들과 일치하지 않습니다.
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99. 외부 인터럽트(External Interrupt) 발생 원인으로 볼 수 없는 것은?

  1. Machine Check Interrupt
  2. I/O Interrrupt
  3. Program Check Interrupt
  4. Time Out Interrupt
(정답률: 알수없음)
  • 외부 인터럽트는 CPU 외부의 하드웨어 장치나 타이머 등에 의해 발생하는 인터럽트입니다. Program Check Interrupt는 CPU 내부에서 실행 중인 명령어의 오류(0으로 나누기, 오버플로 등)로 인해 발생하는 내부 인터럽트(Trap)에 해당합니다.
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100. 다음 그림과 같은 명령 형식에서 나타낼 수 있는 명령어와 주소의 수는?

  1. OP = 8, Address = 256
  2. OP = 16, Address = 512
  3. OP = 8, Address = 512
  4. OP = 16, Address = 256
(정답률: 알수없음)
  • 명령어 형식의 비트 수를 통해 나타낼 수 있는 상태의 수를 계산합니다.
    OP code는 0~3비트로 총 4비트이며, ADDRESS는 4~12비트로 총 9비트입니다.
    ① [기본 공식] $OP = 2^{n}, Address = 2^{m}$
    ② [숫자 대입] $OP = 2^{4}, Address = 2^{9}$
    ③ [최종 결과] $OP = 16, Address = 512$
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