전기기능사 필기 기출문제복원 (2010-07-11)

전기기능사
(2010-07-11 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 진공 중에서 비유전율 εr의 값은?

  1. 1
  2. 6.33 × 104
  3. 8.855 × 10-12
  4. 9 × 109
(정답률: 44%)
  • 진공 상태에서 비유전율은 물질의 전기적 특성을 나타내는 값으로, 기본적으로 1입니다.

    이는 진공이 전기장에 대한 저항이 없음을 의미합니다.

    따라서 정답은 [보기 1] 1 입니다.
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2. 저항 2Ω과 3Ω을 직렬로 접속했을 때의 합성컨덕턴스는?

  1. 0.2[℧]
  2. 1.5[℧]
  3. 5[℧]
  4. 6[℧]
(정답률: 58%)
  • 컨덕턴스는 저항의 역수이며, 직렬 연결된 저항의 합성 저항은 각 저항 값의 합입니다.

    따라서 합성 컨덕턴스는 합성 저항의 역수가 됩니다.

    공식은 다음과 같습니다: $$ R_{합} = R_1 + R_2 $$ $$ G_{합} = \frac{1}{R_{합}} $$ 주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다: $$ R_{합} = 2\Omega + 3\Omega = 5\Omega $$ $$ G_{합} = \frac{1}{5\Omega} = 0.2\℧ $$
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3. R-L 직렬회로의 시정수 t[s]는 ?

  1. R/L[s]
  2. L/R[s]
  3. RL[s]
  4. 1/(RL)[s]
(정답률: 54%)
  • R-L 직렬 회로의 시정수 $\tau$는 저항 $R$과 인덕턴스 $L$의 비율로 정의됩니다.

    공식은 다음과 같습니다. $$\tau = \frac{L}{R}$$ 여기서 $\tau$는 시정수(초), $L$은 인덕턴스(헨리), $R$은 저항(옴)입니다.
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4. 계전기 접점의 불꽃 소거용 등으로 사용되는 것은?

  1. 서미스터
  2. 바리스터
  3. 터널 다이오드
  4. 제너 다이오드
(정답률: 51%)
  • 계전기 접점의 불꽃 소거용으로 사용되는 것은 바리스터입니다.

    바리스터는 비선형 저항 소자로, 전압이 특정 값 이상으로 상승하면 저항값이 급격히 감소하여 과도한 전압을 흡수하고 불꽃 발생을 억제합니다.

    오답 노트: 서미스터는 온도에 따라 저항값이 변하는 소자이며, 터널 다이오드와 제너 다이오드는 다른 용도로 사용됩니다.
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5. 전도도(conductivity)의 단위는?(일부 컴퓨터 환경에서 특수문자가 보이지 않아서 괄호뒤에 다시 표기하여 둡니다.)

  1. [Ωㆍm]
  2. [℧ㆍm](모ㆍm)
  3. [Ω/m]
  4. [℧/m](모/m)
(정답률: 54%)
  • 전도도는 물질이 전기를 얼마나 잘 통하게 하는지를 나타내는 값으로, 단위는 [℧/m](모/m)입니다.

    전도도($\sigma$)는 저항률($\rho$)의 역수이며, 저항률의 단위는 [Ωㆍm]입니다.

    따라서 전도도의 단위는 [℧/m] 또는 [S/m]가 됩니다.
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6. 전기저항 25Ω에 50V의 사인파 전압을 가할 때 전류의 순시값은?(단, 각속도 ω = 377[rad/sec]임)

(정답률: 69%)
  • 사인파 전압의 실효값과 순시값의 관계를 이용하여 문제를 해결합니다.

    실효값은 $V_{rms} = \frac{V_m}{\sqrt{2}}$ 이고, 순시값은 $V(t) = V_m \sin(\omega t)$ 입니다.

    먼저, 최대값 $V_m$을 구합니다. $$V_m = V_{rms} \times \sqrt{2}$$ $$V_m = 50 \times \sqrt{2}$$ $$V_m \approx 70.7V$$
    다음으로, 옴의 법칙 $I = \frac{V}{R}$을 이용하여 전류의 순시값을 구합니다. $$I(t) = \frac{V_m \sin(\omega t)}{R}$$ $$I(t) = \frac{70.7 \sin(377t)}{25}$$ $$I(t) \approx 2.83 \sin(377t) [A]$$ 따라서 정답은 입니다.
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7. 각 주파수 ω=100π[rad/s]일 대 주파수 f[Hz]는?

  1. 50[Hz]
  2. 60[Hz]
  3. 300[Hz]
  4. 360[Hz]
(정답률: 62%)
  • 각주파수 ω와 주파수 f 사이의 관계는 $$ω = 2πf$$입니다.

    따라서 주파수 f는 $$f = \frac{ω}{2π}$$로 구할 수 있습니다.

    주어진 각주파수 ω = 100π rad/s를 대입하면 $$f = \frac{100π}{2π} = 50 Hz$$입니다.
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8. 단면적 4cm2, 자기 통로의 평균 길이 50㎝, 코일 감은 횟수 1000회, 비투자율 2000 인 환상 솔레노이드가 있다. 이 솔레노이드의 자체 인덕턴스는?(단 진공 중의 투자율 μo는 4π × 10-7임)

  1. 약 2[H]
  2. 약 20[H]
  3. 약 200[H]
  4. 약 2000[H]
(정답률: 24%)
  • 환상 솔레노이드의 자체 인덕턴스는 $$L = \frac{\mu N^2 A}{l}$$로 계산됩니다.

    여기서 $\mu$는 투자율, $N$은 감은 횟수, $A$는 단면적, $l$은 길이입니다.

    주어진 값을 대입하면 $$L = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 2000 \times (1000)^2 \times 4 \times 10^{-4}}{50 \times 10^{-2}} \approx 2 H$$입니다.
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9. 두개의 자체 인덕턴스를 직렬로 접속하여 합성 인덕턴스를 측정하였더니 95mH 이었다. 한쪽 인덕턴스를 반대 접속하여 측정하였더니 합성 인덕턴스가 15mH로 되었다. 두 코일의 상호 인덕턴스는?

  1. 20[mH]
  2. 40[mH]
  3. 80[mH]
  4. 160[mH]
(정답률: 35%)
  • 두 인덕턴스를 직렬로 연결했을 때 합성 인덕턴스가 95mH이고, 한쪽 인덕턴스를 반대 연결했을 때 합성 인덕턴스가 15mH라는 정보로부터 상호 인덕턴스를 구할 수 있습니다.

    직렬 연결 시 $$L_{eq1} = L_1 + L_2 + 2M = 95 mH$$이고, 반대 연결 시 $$L_{eq2} = L_1 + L_2 - 2M = 15 mH$$입니다.

    두 식을 연립하여 풀면 $$4M = 80 mH$$가 되므로, 상호 인덕턴스 $$M = 20 mH$$입니다.
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10. 황산구리 용액에 10A의 전류를 60분간 흘린 경우 이 때 석출되는 구리의 양은?(단, 구리의 전기 화학 당량은 0.3293 × 10-3[g/C]임)

  1. 약 1.97[g]
  2. 약 5.93[g]
  3. 약 7.82[g]
  4. 약 11.86[g]
(정답률: 52%)
  • 패러데이 법칙에 따라 석출되는 구리의 양은 전류, 시간, 전기화학 당량을 곱하여 계산합니다.

    $$W = KIt$$
    $$W = (0.3293 \times 10^{-3}) \times 10 \times 3600 \approx 11.85[g]$$ 따라서 약 11.86[g]입니다.
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11. 200V의 3상 3선식 회로에 R = 4Ω, XL = 3Ω의 부하 3조를 Y 결선했을 때 부하전류는?

  1. 약 11.5[A]
  2. 약 23.1[A]
  3. 약 28.6[A]
  4. 약 40[A]
(정답률: 40%)
  • Y결선된 부하의 상전압은 선간전압을 루트 3으로 나눈 값입니다.

    상전류는 상전압을 임피던스로 나눈 값입니다.

    $$V_{phase} = \frac{V_{line}}{\sqrt{3}} = \frac{200}{\sqrt{3}} \approx 115.47[V]$$
    $$Z = \sqrt{R^2 + X_L^2} = \sqrt{4^2 + 3^2} = 5[Ω]$$
    $$I_{phase} = \frac{V_{phase}}{Z} = \frac{115.47}{5} \approx 23.1[A]$$ 따라서 약 23.1[A]입니다.
  • Y 결선에서 상전압은 선간 전압을 √3으로 나눈 값.
    임피던스는 5이므로 200/5=40
    40/√3=23.1
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12. 선간전압이 13200V, 선전류가 800A, 역률 80% 부하의 소비전력은?

  1. 약 4878[kW]
  2. 약 8448[kW]
  3. 약 14632[kW]
  4. 약 25344[kW]
(정답률: 42%)
  • 3상 소비전력은 선간전압, 선전류, 역률을 이용하여 계산합니다.

    $$P = \sqrt{3} \times V_L \times I_L \times cos\phi$$
    $$P = \sqrt{3} \times 13200 \times 800 \times 0.8 \approx 14632[kW]$$ 따라서 약 14632[kW]입니다.
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13. 을 직렬로 접속한 회로에 를 인가했을 때 흐르는 전류의 실효값은 약 몇 [A]인가?

  1. 3.3[A]
  2. 4.8[A]
  3. 3.6[A]
  4. 6.8[A]
(정답률: 21%)
  • 각 상의 전류는 전압을 임피던스로 나눈 값입니다.

    전체 전류는 각 상 전류의 크기를 제곱하여 더한 후 제곱근을 취합니다.

    $$I_1 = \frac{V_1}{Z_1} = \frac{120}{\sqrt{4^2 + 36^2}} \approx 3.31[A]$$
    $$I_2 = \frac{V_2}{Z_2} = \frac{60}{\sqrt{4^2 + (36/3)^2}} \approx 4.74[A]$$
    $$I_3 = \frac{V_3}{Z_3} = \frac{30}{\sqrt{4^2 + (36/5)^2}} \approx 3.64[A]$$
    $$I = \sqrt{I_1^2 + I_2^2 + I_3^2} \approx \sqrt{3.31^2 + 4.74^2 + 3.64^2} \approx 6.83[A]$$ 따라서 약 6.8[A]입니다.
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14. 동선의 길이를 2배로 늘리면 저항은 처음의 몇 배가 되는가?(단, 동선의 체적은 일정함)

  1. 2배
  2. 4배
  3. 8배
  4. 16배
(정답률: 73%)
  • 저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례합니다.

    체적이 일정하므로 길이가 2배가 되면 단면적은 1/2로 줄어듭니다.

    따라서 저항은 2배 늘어난 길이와 1/2로 줄어든 단면적을 곱하여 처음 저항의 4배가 됩니다.

    $$R = \rho \frac{L}{A}$$
    $$R' = \rho \frac{2L}{A/2} = 4 \rho \frac{L}{A} = 4R$$
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15. 전류의 발열작용에 관한 법칙으로 가장 알맞은 것은?

  1. 옴의 법칙
  2. 패러데이의 법칙
  3. 줄의 법칙
  4. 키르히호프의 법칙
(정답률: 82%)
  • 줄의 법칙은 전류가 저항을 통과할 때 발생하는 열에 대한 법칙입니다.

    이 법칙은 전류의 제곱에 비례하며, 저항과 시간의 곱으로 표현됩니다.

    따라서 줄의 법칙이 전류의 발열작용에 대한 가장 알맞은 설명입니다.

    옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 간의 관계를 나타냅니다.

    패러데이의 법칙은 전자기 유도 현상을 설명합니다.

    키르히호프의 법칙은 회로 내의 전류와 전압을 분석하는 데 사용됩니다.
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16. 1㎌, 3㎌, 6㎌의 콘덴서 3개를 병렬로 연결할 때 합성 정전용량은?

  1. 1.5[㎌]
  2. 5[㎌]
  3. 10[㎌]
  4. 18[㎌]
(정답률: 86%)
  • 콘덴서가 병렬로 연결된 경우, 합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같습니다.

    즉, $$C_{total} = C_1 + C_2 + C_3$$ 입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$C_{total} = 1 + 3 + 6 = 10$$ 따라서, 합성 정전용량은 10[㎌]입니다.
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17. 진공 중에 10-6[C], 10-4[C]의 두 점전하가 1[m]의 간격을 두고 놓여있다. 두 전하 사이에 작용하는 힘은?

  1. 9 × 10-2[N]
  2. 18 × 10-2[N]
  3. 9 × 10-1[N]
  4. 18 × 10-1[N]
(정답률: 52%)
  • 두 점전하 사이의 전기력은 쿨롱의 법칙에 의해 계산됩니다.

    쿨롱의 법칙은 $$F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}$$ 입니다.

    여기서 F는 전기력(N), k는 쿨롱 상수($9 \times 10^9 N \cdot m^2/C^2$), $q_1$과 $q_2$는 전하량(C), r은 두 전하 사이의 거리(m)입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$F = (9 \times 10^9) \frac{(10^{-6})(10^{-4})}{(1)^2} = 9 \times 10^{-1}$$ 따라서, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 9 × 10-1[N]입니다.
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18. 저항 300Ω의 부하에서 90kW의 전력이 소비되었다면 이 때 흐르는 전류는?

  1. 약 3.3[A]
  2. 약 17.3[A]
  3. 약 30[A]
  4. 약 300[A]
(정답률: 41%)
  • 전력과 전류의 관계는 $$P = I^2R$$ 입니다.

    여기서 P는 전력(W), I는 전류(A), R은 저항($\Omega$)입니다.

    전류를 구하기 위해 식을 변형하면 $$I = \sqrt{\frac{P}{R}}$$ 입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$I = \sqrt{\frac{90000}{300}} \approx 17.3$$ 따라서, 흐르는 전류는 약 17.3[A]입니다.
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19. 1.5V의 전위차로 3A의 전류가 3분 동안 흘렀을 때 한 일은?

  1. 1.5[J]
  2. 13.5[J]
  3. 810[J]
  4. 2430[J]
(정답률: 63%)
  • 전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되며, 시간 동안의 일은 전력과 시간의 곱입니다.

    따라서, $$W = P \times t = V \times I \times t$$ 입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다. $$W = 1.5 \times 3 \times (3 \times 60) = 810$$ 따라서, 한 일은 810[J]입니다.
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20. 어느 자기장에 의하여 생기는 자기장의 세기를 1/2로 하려면 자극으로 부터의 거리를 몇 배로 하여야 하는가?

  1. 루트 2배
  2. 루트 3배
  3. 2배
  4. 3배
(정답률: 39%)
  • 자기장의 세기는 자극의 세기에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.

    자기장의 세기를 1/2로 줄이려면 거리를 $\sqrt{2}$배 해야 합니다.

    공식은 다음과 같습니다: $$ B = \frac{k}{r^2} $$ 여기서 $B$는 자기장의 세기, $k$는 상수, $r$은 거리입니다.

    자기장의 세기를 1/2로 줄이려면 $r$을 $\sqrt{2}$배 해야 합니다.
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2과목: 전기 기기

21. 권선 저항과 온도와의 관계는?

  1. 온도와는 무관하다.
  2. 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 감소한다.
  3. 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 증가한다.
  4. 온도가 상승함에 따라 권선의 저항은 증가와 감소를 반복한다.
(정답률: 64%)
  • 일반적으로 금속의 온도가 상승하면 원자들의 진동이 활발해져 전자의 흐름을 방해하므로 저항이 증가합니다.

    따라서 온도가 상승함에 따라 권선 저항은 증가합니다.
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22. 다이오드를 사용한 정류회로에서 다이오드를 여러 개 직렬로 연결하여 사용하는 경우의 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 다이오드를 과전류로부터 보호할 수 있다.
  2. 다이오드를 과전압으로부터 보호할 수 있다.
  3. 부하출력의 맥동률를 감소시킬 수 있다.
  4. 낮은 전압 전류에 적합하다.
(정답률: 45%)
  • 다이오드를 직렬로 연결하면 다이오드 한 개에 걸리는 역전압을 분산시켜 과전압으로부터 다이오드를 보호할 수 있습니다.

    오답 노트
    [보기 1] 과전류 보호는 다이오드를 병렬로 연결했을 때 가능합니다.

    [보기 3] 맥동률 감소는 필터 회로를 추가하여 해결합니다.

    [보기 4] 낮은 전압 전류에 적합하다는 설명은 다이오드의 특성과 관련이 없습니다.
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23. 직류전동기에 있어 무부하일 때의 회전수는 n0은 1200rpm, 정격부하일 때의 회전수는 nn은 1150rpm이라 한다. 속도 변동률은?

  1. 약 3.45[%]
  2. 약 4.16[%]
  3. 약 4.35[%]
  4. 약 5.0[%]
(정답률: 39%)
  • 속도 변동률은 무부하 회전수와 정격 부하 회전수의 차이를 정격 부하 회전수로 나눈 값에 100을 곱하여 계산합니다.

    공식은 다음과 같습니다: $$ 속도 변동률 = \frac{n_0 - n_n}{n_n} \times 100 $$ 여기서 $n_0$는 무부하 회전수, $n_n$은 정격 부하 회전수입니다.

    주어진 값을 대입하면 다음과 같습니다: $$ 속도 변동률 = \frac{1200 - 1150}{1150} \times 100 $$ 최종 계산 결과는 약 4.35%입니다.
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24. 인버터(inverter)란?

  1. 교류를 직류로 변환
  2. 직류를 교류로 변환
  3. 교류를 교류로 변환
  4. 직류를 직류로 변환
(정답률: 75%)
  • 인버터는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 장치입니다.

    이는 전력 변환의 핵심적인 역할을 수행하며, 다양한 산업 분야에서 활용됩니다.

    교류를 직류로 변환하는 장치는 제어정류기, 교류를 교류로 변환하는 장치는 사이클로 컨버터, 직류를 직류로 변환하는 장치는 초퍼입니다.
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25. 3상 동기 발전기를 병렬 운전시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은?

  1. 상회전 방향이 같을 것
  2. 전압 파형이 같을 것
  3. 회전수가 같을 것
  4. 발생 전압이 같을 것
(정답률: 54%)
  • 3상 동기 발전기를 병렬 운전시키기 위해서는 주파수, 위상, 크기, 방향, 파형이 모두 일치해야 합니다.

    회전수가 같다는 조건은 주파수가 같을 경우 자동으로 만족되므로 별도로 고려할 필요가 없습니다.

    병렬 운전 조건은 '방파크주'로 기억하세요.
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26. 단상 유도 전동기의 기동법 중에서 기동 토크가 가장 작은 것은?

  1. 반발 유도형
  2. 반발 기동형
  3. 콘덴서 기동형
  4. 분상 기동형
(정답률: 55%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크 크기는 반발 기동형 > 반발 유도형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 순서입니다.

    따라서 분상 기동형이 가장 작은 기동 토크를 가집니다.

    기동 토크를 외울 때는 '반반콘분셰'로 기억하면 편리합니다.
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27. 유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도 제어를 하는 것은?

  1. 자극수 변환법
  2. 2차 여자법
  3. 2차 저항법
  4. 인버터 주파수 변환법
(정답률: 41%)
  • 2차 여자법은 권선형 유도 전동기의 2차 회전자에 2차 유기기전력과 동일한 주파수의 전압을 공급하여 속도를 제어하는 방법입니다.

    이를 통해 슬립을 제어하고 속도를 조절할 수 있습니다.

    오답 노트: [보기 1] 자극수 변환법은 극수를 변경하여 속도를 제어합니다.

    [보기 3] 2차 저항법은 2차 회로에 저항을 추가하여 속도를 제어합니다.

    [보기 4] 인버터 주파수 변환법은 전원 주파수를 변경하여 속도를 제어합니다.
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28. 직류 분권 전동기를 운전 중 계자 저항을 증가 시켰을 때의 회전 속도는?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함없다.
  4. 정지한다.
(정답률: 54%)
  • 계자 저항을 증가시키면 계자 전류가 감소하고, 이는 자속의 감소로 이어집니다.

    자속이 감소하면 유도기전력이 감소하고, 결국 회전 속도가 증가합니다.

    즉, 계자 저항과 회전 속도는 반비례 관계를 가집니다.
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29. 정격전압 250V, 정격출력 50kW의 외분권 복권발전기가 있다. 분권계자 저항이 25Ω일 때 전기자 전류는?

  1. 10[A]
  2. 210[A]
  3. 2000[A]
  4. 2010[A]
(정답률: 43%)
  • 외분권 복권 발전기의 전기자 전류는 부하 전류와 계자 전류의 합으로 계산됩니다.

    먼저 부하 전류를 구합니다. $$I = \frac{P}{V} = \frac{50 \times 10^3}{250} = 200 A$$ 다음으로 계자 전류를 구합니다. $$I_f = \frac{V}{R_f} = \frac{250}{25} = 10 A$$ 따라서 전기자 전류는 $$I_a = I + I_f = 200 + 10 = 210 A$$ 입니다.
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30. 일종의 전류 계전기로 보호 대상 설비에 유입되는 전류와 유출되는 전류의 차에 의해 동작하는 계전기는?

  1. 차동 계전기
  2. 전류 계전기
  3. 주파수 계전기
  4. 재폐로 계전기
(정답률: 70%)
  • 차동 계전기는 보호 대상 설비에 유입되는 전류와 유출되는 전류의 차이를 감지하여 동작합니다.

    정상적인 상태에서는 유입 전류와 유출 전류가 같지만, 단락 등의 이상 발생 시 전류의 불균형이 발생하면 계전기가 작동하여 회로를 차단합니다.
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31. 전동기의 제동에서 전동기가 가지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변화시키고 이것을 전원에 변환하여 전력을 회생시킴과 동시에 제동하는 방법은?

  1. 발전제동(dynamic braking)
  2. 역전제동(plugging breaking)
  3. 맴돌이전류제동(eddy current braking)
  4. 회생제동(regenerative braking)
(정답률: 81%)
  • 회생 제동은 전동기가 가지는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전원에 돌려보내는 제동 방식입니다.

    이는 문제에서 명시적으로 '전력을 회생시킴'이라고 언급하고 있으므로 정답은 회생 제동입니다.

    오답 노트: 역전 제동은 전동기의 회전 방향을 역전시켜 제동하는 방식이며, 맴돌이 전류 제동은 유도 전류를 이용하여 제동하는 방식입니다.

    발전 제동은 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하지만, 전원을 회생시키지는 않습니다.
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32. 50Hz, 500rpm의 동기 전동기에 직결하여 이것을 기동하기 위한 유도 전동기의 적당한 극수는?

  1. 4극
  2. 8극
  3. 10극
  4. 12극
(정답률: 37%)
  • 유도 전동기의 극수는 동기 전동기 극수보다 2극 적게 사용해야 합니다.

    동기 전동기의 극수를 구하기 위해 $$N = \frac{120f}{P}$$ 공식을 사용합니다.

    여기서 $N$은 속도, $f$는 주파수, $P$는 극수입니다.

    문제에서 $N = 500$ rpm, $f = 50$ Hz이므로 $$P = \frac{120 \times 50}{500} = 12$$ 극입니다.

    따라서 유도 전동기의 극수는 $12 - 2 = 10$ 극입니다.
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33. 60Hz 3상 반파 정류 회로의 맥동 주파수는?

  1. 60Hz
  2. 120Hz
  3. 180Hz
  4. 360Hz
(정답률: 70%)
  • 3상 반파 정류 회로의 맥동 주파수는 기본 주파수의 3배입니다. $$f_{맥동} = 3 \times f$$ 입니다.

    따라서 $$f_{맥동} = 3 \times 60 = 180$$ Hz 입니다.
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34. 3상 동기 전동기의 토크에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 공급전압 크기에 비례한다.
  2. 공급전압 크기의 제곱에 비례한다.
  3. 부하각 크기에 반비례한다.
  4. 부하각 크기의 제곱에 비례한다.
(정답률: 36%)
  • 3상 동기 전동기의 토크는 공급 전압의 크기에 비례합니다.

    토크는 $$T \propto V$$ 관계를 가집니다.

    오답 노트: [보기 2] 공급 전압 크기의 제곱에 비례하는 것은 유도 전동기의 토크 특성입니다.

    [보기 3] 부하각 크기에 반비례하는 것은 옳지 않습니다.

    토크는 부하각에 비례합니다.

    [보기 4] 부하각 크기의 제곱에 비례하는 것은 옳지 않습니다.
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35. 8극 900rpm의 교류 발전기로 병렬 운전하는 극수 6의 동기발전기의 회전수는?

  1. 675[rpm]
  2. 900[rpm]
  3. 1200[rpm]
  4. 1800[rpm]
(정답률: 61%)
  • 동기 발전기의 회전수는 주파수와 극수에 의해 결정됩니다. $$N_s = \frac{120f}{P}$$ 공식을 사용합니다.

    먼저 8극 900rpm의 교류 발전기가 발생하는 주파수 f를 구합니다. $$f = \frac{N_s \times P}{120} = \frac{900 \times 8}{120} = 60$$ Hz 입니다.

    이 주파수를 6극 동기 발전기에 적용하면 $$N_s = \frac{120 \times 60}{6} = 1200$$ rpm 입니다.
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36. 정지 상태에 있는 3상 유도전동기의 슬립 값은?

  1. ∞
  2. 0
  3. 1
  4. -1
(정답률: 47%)
  • 정지 상태의 유도 전동기에서 슬립은 $$S = \frac{N_s - N}{N_s}$$ 로 정의됩니다.

    정지 상태이므로 $$N = 0$$ 이고, 따라서 슬립 $$S = \frac{N_s}{N_s} = 1$$ 입니다.

    오답 노트: [보기 2] 0은 무부하 상태일 때의 슬립 값입니다.

    [보기 4] -1은 슬립 값이 음수가 될 수 없으므로 오답입니다.
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37. 60Hz, 4극, 슬립 5%이 유도 전동기의 회전수는?

  1. 1710[rpm]
  2. 1746[rpm]
  3. 1800[rpm]
  4. 1890[rpm]
(정답률: 50%)
  • 유도 전동기의 회전수는 다음과 같이 계산합니다.

    동기 속도 $$N_s = \frac{120f}{P}$$ (여기서 f는 주파수, P는 극수)를 먼저 구하고, 슬립을 고려하여 실제 회전수를 계산합니다.

    $$N_s = \frac{120 \times 60}{4}$$

    $$N_s = \frac{7200}{4}$$

    $$N_s = 1800$$ rpm 입니다.

    슬립 5%를 적용하면 $$N = N_s(1 - S) = 1800(1 - 0.05) = 1800 \times 0.95 = 1710$$ rpm 입니다.
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38. 변압기의 무부하인 경우에 1차 권선에 흐르는 전류는?

  1. 정격 전류
  2. 단락 전류
  3. 부하 전류
  4. 여자 전류
(정답률: 38%)
  • 변압기의 무부하 상태에서는 1차 권선에 흐르는 전류는 여자 전류입니다.

    여자 전류는 변압기 코어에 자속을 형성하여 작동하게 하는 데 필요한 전류입니다.

    무부하 시에는 부하 전류가 없으므로, 여자 전류만 1차 권선에 흐르게 됩니다.

    오답 노트: 정격 전류는 부하가 연결된 상태에서 흐르는 전류이며, 단락 전류는 사고 시에 흐르는 매우 큰 전류입니다.
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39. 퍼센트 저항 강하 1.8% 및 퍼센트 리액턴스 강하 2%인 변압기가 있다. 부하의 역률이 1일 때의 전압 변동률은?

  1. 1.8[%]
  2. 2.0[%]
  3. 2.7[%]
  4. 3.8[%]
(정답률: 32%)
  • 부하의 역률이 1일 때의 전압 변동률은 퍼센트 저항 강하와 같습니다.

    $$V_{변동률} = \%R + \%X \times \cos{\theta}$$
    숫자 대입: $$V_{변동률} = 1.8 + 2 \times 1$$
    최종 결과: $$V_{변동률} = 3.8\%$$
  • 퍼센트 저항 강하: 1.8%
    퍼센트 리액턴스 강하: 2%
    역률 =1 (역률이 1일 때)
    역률 지연각 = 0° (역률이 1일 때)
    따라서 전압 변동률=1.8%×1+2%×0=1.8%
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40. 직류 발전기에 있어서 전기자 반작용이 생기는 요인이 되는 전류는?

  1. 동손에 의한 전류
  2. 전기자 권선에 의한 전류
  3. 계자 권선의 전류
  4. 규소 강판에 의한 전류
(정답률: 48%)
  • 직류 발전기의 전기자 반작용은 전기자 권선에 흐르는 전류에 의해 발생합니다.

    전기자 전류가 계자 자속에 영향을 주어 자속 분포를 왜곡시키고, 이는 전기자 내에 유도 기전력을 발생시켜 반작용을 일으킵니다.

    오답 노트: 동손은 열 손실과 관련이 있으며, 계자 권선 전류는 주 자속을 생성하는 역할을 합니다.
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3과목: 전기 설비

41. 수전설비의 저압 배전반을 배전반 앞에서 계측기를 판독하기 위하여 앞면과 최소 몇 [m] 이상 유지하는 것을 원칙으로 하고 있는가?

  1. 0.6[m]
  2. 1.2[m]
  3. 1.5[m]
  4. 1.7[m]
(정답률: 39%)
  • 저압 배전반 앞면과 계측기 판독을 위한 최소 거리는 $1.5m$ 입니다.

    이는 작업자의 안전을 확보하고 원활한 계측을 수행하기 위한 내선규정에서 정한 기준입니다.

    고압 배전반은 1.7m, 저압 배전반은 1.5m, 변압기 등은 0.6m를 유지해야 합니다.
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42. 교류 380V를 사용하는 공장의 전선과 대지 사이의 절연저항은 몇 [MΩ] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.1[MΩ]
  2. 0.3[MΩ]
  3. 10[MΩ]
  4. 100[MΩ]
(정답률: 71%)
  • 교류 380V를 사용하는 공장의 전선과 대지 사이의 절연저항은 0.3[MΩ] 이상이어야 합니다. $$R \geq 0.3MΩ$$
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43. 가공 전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초의 안전율은 일반적으로 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 4.0
(정답률: 54%)
  • 가공 전선로 지지물 기초의 안전율은 하중을 안전하게 지지하기 위해 2.0 이상으로 규정되어 있습니다. $$안전율 = \frac{허용 하중}{작용 하중}$$
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44. 노크아웃펀치(knockout punch)와 같은 용도의 것은?

  1. 리머(reamer)
  2. 벤더(bender)
  3. 클리퍼(cliper)
  4. 홀쏘(hole saw)
(정답률: 63%)
  • 홀쏘(hole saw)는 배전반 등에 구멍을 뚫는 데 사용되는 공구로, 노크아웃펀치와 동일한 용도로 사용됩니다.

    는 조명 기호이다.
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45. 가스 절연 개폐기나 가스 차단기에 사용되는 가스인 SF6의 성질이 아닌 것은?

  1. 같은 압력에서 공기의 2.5~3.5배의 절연 내력이 있다.
  2. 무색, 무취, 무해 가스이다.
  3. 가스 압력 3~4[kgf/cm2]에서는 절연내력은 절연유 이상이다.
  4. 소호능력은 공기보다 2.5배 정도 낮다.
(정답률: 63%)
  • SF6 가스는 소호능력이 공기보다 훨씬 뛰어납니다.

    오답 노트
    소호능력이 낮다면 개폐기나 차단기에 사용될 이유가 없습니다.
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46. 일반적으로 가공전선의 지지물에 취급자가 오르고 내리는데 사용하는 발판 볼트 등은 지표상 몇 [m] 미만에 시설하여서는 아니 되는가?

  1. 0.75[m]
  2. 1.2[m]
  3. 1.8[m]
  4. 2.0[m]
(정답률: 57%)
  • 가공전선 지지물 발판 볼트는 지표상 $1.8m$ 이상에 설치해야 합니다.

    이는 평균 성인 남성의 키보다 높게 설정하여 안전을 확보하기 위함입니다.
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47. 전동기의 정.역 운전을 제어하는 회로에서 2개의 전자개폐기의 작동이 동시에 일어나지 않도록 하는 회로는?

  1. Y-△ 회로
  2. 자기유지 회로
  3. 촌동 회로
  4. 인터록 회로
(정답률: 70%)
  • 인터록 회로는 2개 이상의 전자개폐기가 동시에 작동하는 것을 방지하는 회로입니다.

    정.역 운전 제어에서 인터록 회로를 사용하면, 한 방향으로의 운전 신호가 입력되면 다른 방향으로의 운전 신호는 차단되어 안전하게 운전을 제어할 수 있습니다.

    오답 노트
    Y-△ 회로는 기동 방식, 자기유지 회로는 개폐기 자체를 유지하는 회로, 촌동 회로는 특정 시점에만 동작하는 회로입니다.
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48. 옥내에서 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우 동선은 각 전선의 굵기가 몇 [㎟] 이상이어야 하는가?

  1. 50[㎟]
  2. 70[㎟]
  3. 95[㎟]
  4. 150[㎟]
(정답률: 41%)
  • 옥내에서 두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우, 동선은 각 전선의 굵기가 $50mm^2$ 이상이어야 합니다.

    이는 전선의 과열을 방지하고 안전하게 전류를 흐르게 하기 위한 규정입니다.

    알루미늄 전선의 경우 $70mm^2$ 이상이어야 합니다.
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49. 제1종 접지공사 또는 제2종 접지공사에 사용하는 전지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우 접지 극은 지하 몇 [㎝]이상의 깊이에 매설하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 30[㎝]
  2. 60[㎝]
  3. 75[㎝]
  4. 90[㎝]
(정답률: 83%)
  • 제1종 또는 제2종 접지공사에 사용되는 전지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 경우, 접지 극은 지하 $75cm$ 이상의 깊이에 매설해야 합니다.

    이는 감전 사고를 예방하기 위한 규정입니다.
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50. 플로어덕트 부속품 중 박스의 플러그 구멍을 매우는 것의 명칭은?

  1. 덕트서포트
  2. 아이언플러그
  3. 덕트플러그
  4. 인서트마커
(정답률: 37%)
  • 아이언플러그는 철강으로 만들어진 플러그로, 덕트와 같은 금속 재질의 박스 구멍을 막을 때 사용됩니다.

    덕트서포트는 덕트를 지지하는 부품이며, 덕트플러그는 플라스틱 재질로 사용됩니다.

    인서트마커는 케이블 등을 식별하기 위한 표식입니다.
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51. 정격전류가 30A인 저압전로의 과전류차단기를 배선용차단기로 사용하는 경우 정격전류의 2배의 전류가 통과하여 통과하였을 경우 몇 분 이내에 자동적으로 동작하여야 하는가?

  1. 1분
  2. 2분
  3. 60분
  4. 120분
(정답률: 42%)
  • 정격전류 30A인 저압전로에서 배선용차단기가 정격전류의 2배인 60A의 전류를 통과했을 때, 2분 이내에 자동적으로 동작해야 합니다.

    이는 과전류차단기의 동작 특성 규정에 따른 것입니다.

    $$ 동작 시간 = \begin{cases} 60 분 & 1.25배 전류 \ 2 분 & 2배 전류 \end{cases} $$
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52. 가요전선관 공사 방법에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 전선을 옥외용 비닐 절연전선을 제외한 절연 전선을 사용한다.
  2. 일반적으로 전선을 연선을 사용한다.
  3. 가요전선관 안에는 전선의 접속점이 없도록 한다.
  4. 사용전압 400V 이하의 저압의 경우에만 사용한다.
(정답률: 37%)
  • 가요전선관 공사는 사용전압 600V 이하에서 사용 가능합니다.

    따라서 [보기 4] '사용전압 400V 이하의 저압의 경우에만 사용한다'는 설명이 잘못되었습니다.

    가요전선관 내 전선 접속은 금지하며, 일반적으로 연선을 사용합니다.
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53. 특고압 수전설비의 결선기호와 명칭으로 잘못된 것은?

  1. CB - 차단기
  2. DS - 단로기
  3. LA - 피뢰기
  4. LF - 전력 퓨즈
(정답률: 49%)
  • 특고압 수전설비의 결선기호 중 LF는 전력 퓨즈가 아닌 PF(Power Fuse)로 표기됩니다.

    따라서 [보기 4]가 잘못된 명칭입니다.

    CB - 차단기, DS - 단로기, LA - 피뢰기
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54. 제3종 접지공사의 접지선으로 연동선을 사용한 경우 접지선의 굵기(공칭단면적)는 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2.5[mm2]
  2. 6[mm2]
  3. 8[mm2]
  4. 16[mm2]
(정답률: 71%)
  • 제3종 접지공사에서 연동선을 사용하는 경우, 접지선의 공칭단면적은 2.5[mm2] 이상이어야 합니다.

    이는 과거 규정에 따른 내용이며, 2021년 KEC 개정으로 종별 접지는 폐지되었습니다.

    1종: 6[mm2], 2종: 16[mm2], 3종/특별3종: 2.5[mm2]
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55. 애자사용 공사에 의한 저압 옥내배선에서 전선 상호 간의 간격은 몇 [㎝] 이상이어야 하는가?

  1. 2.5[㎝]
  2. 6[㎝]
  3. 10[㎝]
  4. 12[㎝]
(정답률: 54%)
  • 애자사용 공사 시 저압 옥내배선에서 전선 상호 간 간격은 전선의 종류 및 전압에 따라 다릅니다.

    400V 미만에서는 6cm 이상을 유지해야 합니다.

    ┌────────────┬──────────────────┬───────────────────┐ ││ 400[V] 미만│ 400[V] 이상│ │전선 상호│6[cm] │ 6[cm] │ │전선과 조영재 │ 2.5[cm]│ 4.5[cm] │ └────────────┴──────────────────┴───────────────────┘
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56. 가연선의 가스 또는 인화성 물질의 증기가 새거나 체류하여 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 있는 저압 옥내전기설비의 공사방법으로 가장 알맞은 것은?

  1. 금속관 공사
  2. 가요전선관 공사
  3. 플로어덕트 공사
  4. 애자 사용 공사
(정답률: 75%)
  • 가연성 가스나 인화성 물질이 존재하는 장소에서는 폭발 위험을 최소화하기 위해 안전한 공사 방법을 선택해야 합니다.

    금속관 공사는 전선관이 금속으로 되어 있어 가스나 증기가 새어나와도 발화원이 되지 않아 가장 안전합니다.

    오답 노트:
    [보기 2] 가요전선관 공사는 유연성이 좋지만, 가연성 물질이 침투할 가능성이 있습니다.

    [보기 3] 플로어덕트 공사는 바닥에 전선을 매설하는 방식이지만, 가스 누출 시 폭발 위험이 있습니다.

    [보기 4] 애자 사용 공사는 전선을 공중에 매달아 설치하는 방식이지만, 가연성 물질이 접촉할 위험이 있습니다.
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57. 합성수지제 가요전선관(PF관 및 CD관)의 호칭에 포함되지 않는 것은?

  1. 16
  2. 28
  3. 38
  4. 42
(정답률: 56%)
  • 합성수지제 가요전선관(PF관 및 CD관)의 호칭은 14, 16, 22, 28, 36, 42mm 등으로 정해져 있습니다.

    따라서 38mm는 호칭에 포함되지 않습니다.
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58. 금속 전선관을 직각 구부리기 할 때 굽힌 반지름 r은?(단, d는 금속 전선관의 안지름, D는 금속 전선관의 바깥 지름이다.)

  1. r = 6d + D/2
  2. r = 6d + D/4
  3. r = 2d + D/6
  4. r = 4d + D/6
(정답률: 47%)
  • 금속 전선관을 구부릴 때, 전선관이 손상되지 않고 안전하게 구부려지도록 최소 반지름을 유지해야 합니다.

    이 최소 반지름은 전선관의 안지름(d)과 바깥지름(D)에 따라 결정됩니다.

    공식은 $$r = 6d + \frac{D}{2}$$ 입니다.
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59. 기수 단자에 전섭 접속시 진동 등으로 헐거워지는 염려가 있는 곳에 사용되는 것은?

  1. 스프링와셔
  2. 2중 볼트
  3. 삼각 볼트
  4. 접속기
(정답률: 75%)
  • 스프링 와셔는 진동에 의해 풀릴 수 있는 기수 단자를 고정하는 데 사용됩니다.

    스프링의 탄성력으로 연결 부위를 압박하여 헐거워짐을 방지합니다.

    오답 노트:
    [보기 2] 2중 볼트는 볼트 자체를 이중으로 만들어 강도를 높이는 방식이지만, 진동에 대한 직접적인 해결책은 아닙니다.

    [보기 3] 삼각 볼트는 특수한 형태의 볼트로, 특정 용도에 사용되지만 일반적인 진동 방지용으로는 적합하지 않습니다.

    [보기 4] 접속기는 전선 연결을 용이하게 하는 부품으로, 헐거워짐 방지 기능은 없습니다.
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60. 코드 상호, 캡타이어 케이블 상호 접속시 사용하여야 하는 것은?

  1. 와이어 커넥터
  2. 코드 접속기
  3. 케이블 타이
  4. 테이블 탭
(정답률: 58%)
  • 코드 상호 또는 캡타이어 케이블 상호 접속 시에는 반드시 코드 접속기를 사용해야 합니다.

    이는 안전하고 확실한 전기적 연결을 보장하며, 전선의 손상이나 단락을 방지합니다.
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