전기기능사 필기 기출문제복원 (2011-10-09)

전기기능사
(2011-10-09 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 전기력선의 성질을 설명한 것으로 옳지 않은 것은?

  1. 전기력선의 방향은 전기장의 방향과 같으며, 전기력선의 밀도는 전기장의 크기와 같다.
  2. 전기력선은 도체 내부에 존재한다.
  3. 전기력선은 등전위면에 수직으로 출입한다.
  4. 전기력선은 양전하에서 음전하로 이동한다.
(정답률: 69%)
  • 전기력선은 도체 내부에 존재하지 않습니다. 전기력선은 전기장의 방향을 나타내며, 전기장이 존재하는 곳에만 존재합니다. 따라서 전기장이 존재하는 도체 내부에는 전기력선이 존재할 수 있지만, 도체 내부에는 존재하지 않습니다.
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2. 인 파형의 주파수는 몇 [Hz]인가

  1. 10
  2. 15
  3. 30
  4. 60
(정답률: 75%)
  • 인 파형은 1초당 60번의 주기를 가지므로 주파수는 60Hz입니다.
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3. 표면 전하밀도 σ[C/m2]로 대전된 도체 내부의 전속밀도는 몇 [C/m2]인가?

  1. ε0
  2. 0
  3. σ
  4. E/ε0
(정답률: 61%)
  • 전속밀도는 표면 전하밀도와 같으므로, 정답은 "σ"입니다. ε0은 자유공간의 유전율이며, E/ε0은 전기장의 크기를 나타내는 값입니다. 따라서 이들은 전속밀도와 직접적인 연관이 없습니다. 0은 단위가 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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4. 자극의 세기 4[Wb], 자축의 길이 10[㎝]의 막대자석이 100[AT/m]의 평등자장 내에서 20[Nㆍm]의 회전력을 받았다면 이때 막대자석과 자장과의 이루는 각도는?

  1. 30°
  2. 60°
  3. 90°
(정답률: 45%)
  • 회전력은 자극의 세기, 자축의 길이, 자장의 평등자장, 각도에 따라 결정되는데, 이 문제에서는 자극의 세기, 자축의 길이, 자장의 평등자장이 모두 주어졌으므로 각도를 구할 수 있다.

    회전력 = 자극의 세기 x 자축의 길이 x 자장의 평등자장 x sinθ

    20[Nㆍm] = 4[Wb] x 10[㎝] x 100[AT/m] x sinθ

    sinθ = 0.05

    θ = sin^-1(0.05)

    θ = 2.87°

    따라서, 가장 가까운 보기는 30°이므로 정답은 30°이다.
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5. 그림과 같은 회로에서 a, b간에 E[V]의 전압을 가하여 일정하게 하고, 스위치 S를 닫았을 때의 전전류 I[A]가 닫기전 전류의 3배가 되었다면 저항 Rx의 값은 약 몇[Ω]인가?

  1. 727Ω
  2. 27Ω
  3. 0.73Ω
  4. 0.27Ω
(정답률: 74%)
  • 오므로의 법칙에 따라 a와 b 사이의 전압은 E[V]이므로, a와 b 사이의 저항을 R이라고 하면 I = E/R이 된다. 스위치 S가 닫히면, 전류는 R과 Rx을 통해 흐르게 되므로 I = E/(R+Rx)이 된다. 이때, 전류가 3배가 되므로 3E/(R+Rx) = E/R이 된다. 이를 정리하면 Rx = 2R/3이 된다. 따라서 R = 1Ω일 때, Rx는 2/3Ω이므로 약 0.73Ω이 된다. 따라서 정답은 "0.73Ω"이다.
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6. 대칭 3상 △ 결선에서 선전류와 상전류와의 위상 관계는?

  1. 상전류가 π/6[rad] 앞선다.
  2. 상전류가 π/6[rad] 뒤진다.
  3. 상전류가 π/3[rad] 앞선다.
  4. 상전류가 π/3[rad] 뒤진다.
(정답률: 51%)
  • 대칭 3상 △ 결선에서 선전류와 상전류의 위상 관계는 상전류가 선전류보다 π/6[rad] 앞섭니다. 이는 △ 연결에서 각 상의 전압이 120도 차이가 나기 때문입니다. 따라서, 각 상의 전압이 최대값에 도달하는 시점에서 상전류는 π/6[rad] 앞서서 최대값에 도달하게 됩니다.
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7. 전류와 자속에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 전류와 자속은 항상 폐회로를 이룬다.
  2. 전류와 자속은 항상 폐회로를 이루지 않는다.
  3. 전류는 폐회로이나 자속은 아니다.
  4. 자속은 폐회로이나 전류는 아니다.
(정답률: 58%)
  • 전류는 전기적인 에너지가 흐르는 것이므로 폐회로를 이루어야만 합니다. 자속은 전기적인 에너지와는 다른 자기적인 에너지이지만, 전류가 흐르는 회로에서 자기장이 발생하므로 전류와 자속은 항상 폐회로를 이룹니다.
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8. 1[AH]는 몇 [C] 인가?

  1. 7200
  2. 3600
  3. 1200
  4. 60
(정답률: 88%)
  • 1[AH]는 3600[C]입니다.

    AH는 암페어-시간의 단위로, 전기적인 에너지의 양을 나타냅니다.

    1[C]는 쿨롱의 단위로, 전하의 양을 나타냅니다.

    전기적인 에너지는 전하와 전압의 곱으로 계산됩니다.

    따라서, 1[AH]는 1암페어의 전류가 1시간 동안 흐를 때, 전압이 1볼트일 때 전기적인 에너지의 양을 나타내며, 이는 3600[C]에 해당합니다.
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9. R = 10[Ω], XL = 15[Ω], Xc = 15[Ω]의 직렬회로에 100V의 교류전압을 인가할 때 흐르는 전류 [A]는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 72%)
  • 직렬회로에서 전류는 전체 임피던스(Z)에 반비례하므로, Z를 계산해야 합니다.

    Z = R + XL - Xc = 10 + 15 - 15 = 10[Ω]

    전류(I)는 전압(V)에 임피던스(Z)를 나눈 값이므로,

    I = V / Z = 100 / 10 = 10[A]

    따라서, 정답은 "10"입니다.
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10. 전장 중에 단위정전하를 놓을 때 여기에 작용하는 힘과 같은 것은?

  1. 전하
  2. 전장의 세기
  3. 전위
  4. 전속
(정답률: 77%)
  • 전장 중에 단위정전하를 놓으면 그 주위에 전기적인 영향을 미치는데, 이 영향을 나타내는 것이 전위입니다. 전위는 전장의 세기와 관련이 있으며, 전장의 세기가 강할수록 전위도 커집니다. 따라서 전장 중에 단위정전하를 놓을 때 여기에 작용하는 힘은 전위와 관련이 있으며, 이는 전장의 세기와 비례합니다. 전속은 전류의 속도를 나타내는 것으로, 이 문제와는 관련이 없습니다.
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11. 전압계 및 전류계의측정 범위를 넓히기 위하여 사용하는 배율기와 분류기의 접속 방법은?

  1. 배율기는 전압계와 병렬 접속, 분류기는 전류계와 직렬 접속
  2. 배율기는 전압계와 직렬접속, 분류기는 전류계와 병렬접속
  3. 배율기 및 분류기 모두 전압계와 전류계에 직렬접속
  4. 배율기 및 분류기 모두 전압계와 전류계에 병렬접속
(정답률: 61%)
  • 배율기는 전압계와 직렬접속하는 이유는 전압계는 저항이 높아서 전압이 떨어지기 때문에, 배율기를 직렬로 연결하여 전압을 측정하는데 필요한 전압을 보충하기 위해서입니다. 분류기는 전류계와 병렬접속하는 이유는 전류계는 저항이 낮아서 전류가 흐르는데 방해를 받지 않기 위해서 병렬로 연결하여 전류를 측정하는데 필요한 전압을 공유하기 위해서입니다. 따라서, 정답은 "배율기는 전압계와 직렬접속, 분류기는 전류계와 병렬접속"입니다.
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12. 다음 설명의 ( (ㄱ) ),( (ㄴ) )에 들어갈 내용으로 옳은 것은?("히스테리시스 곡선에서 종축과 만나는 점은 ( (ㄱ) )이고, 횡축과 만나는 점은 ( (ㄴ) )이다.")

  1. (ㄱ) 보자력, (ㄴ) 잔류자기
  2. (ㄱ) 잔류자기, (ㄴ) 보자력
  3. (ㄱ) 자속밀도, (ㄴ) 자기저항
  4. (ㄱ) 자기저항, (ㄴ) 자속밀도
(정답률: 68%)
  • 정답은 "(ㄱ) 잔류자기, (ㄴ) 보자력"입니다.

    히스테리시스 곡선은 자석의 특성을 나타내는 곡선으로, 자기장의 강도에 따라 자석이 어떻게 반응하는지를 보여줍니다.

    (ㄱ) 잔류자기는 자석을 통해 전류를 흐르게 한 후 자석을 제거해도 자석 안에 남아있는 자기장의 세기를 나타내는 값입니다. 즉, 자석을 만들어 놓고도 자석을 제거해도 자기장이 유지되는 정도를 나타내는 값입니다. 따라서 히스테리시스 곡선에서 종축과 만나는 점은 잔류자기를 나타내는 점입니다.

    (ㄴ) 보자력은 자석을 만들어 놓은 후 자석을 제거하면서 발생하는 전류를 나타내는 값입니다. 즉, 자석을 만들어 놓고 자석을 제거할 때 발생하는 전류의 세기를 나타내는 값입니다. 따라서 히스테리시스 곡선에서 횡축과 만나는 점은 보자력을 나타내는 점입니다.
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13. 자기 인덕턴스가 0.01H 인 코일에 100V, 60Hz의 사인파 전압을 가할 때 유도 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 3.77
  2. 6.28
  3. 12.28
  4. 37.68
(정답률: 40%)
  • 유도 리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    XL = 2πfL

    여기서, XL은 유도 리액턴스, f는 주파수, L은 인덕턴스입니다.

    주어진 문제에서는 주파수가 60Hz이고, 인덕턴스가 0.01H이므로,

    XL = 2π × 60 × 0.01 = 3.77 [Ω]

    따라서, 정답은 "3.77"입니다.
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14. 황산구리(CuSO4)의 전해액에 2개의 동일한 구리판을 넣고 전원을 연결하였을 때 구리판의 변화를 옳게 설명한 것은?

  1. 2개의 구리판 모두 얇아진다.
  2. 2개의 구리판모두 두터워진다.
  3. 양극 쪽은 얇아지고, 음극 쪽은 두터워진다.
  4. 양극 쪽은 두터워지고, 음극 쪽은 얇아진다.
(정답률: 63%)
  • 정답은 "양극 쪽은 얇아지고, 음극 쪽은 두터워진다."입니다.

    이유는 전해질 용액에서 황산 이온(SO42-)이 양극 쪽으로 이동하여 구리판의 표면에 적절한 양의 전하를 공급합니다. 이로 인해 구리 이온(Cu2+)이 전극 표면에서 전자를 받아 구리 이온이 되고, 이 구리 이온은 용액 속으로 이동하여 음극 쪽으로 이동합니다. 이 과정에서 구리 이온이 전극 표면에서 축적되어 음극 쪽의 구리판이 두터워지게 됩니다. 반면, 양극 쪽에서는 구리 이온이 전극 표면에서 전자를 받아 구리 이온이 되고, 이 구리 이온은 용액 속으로 이동하여 양극 쪽으로 이동합니다. 이 과정에서 구리 이온이 전극 표면에서 축적되지 않고, 용액 속으로 이동하므로 양극 쪽의 구리판은 얇아지게 됩니다.
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15. 비사인파 교류의 일반적인 구성이 아닌 것은?

  1. 기본파
  2. 직류분
  3. 고조파
  4. 삼각파
(정답률: 76%)
  • 비사인파 교류는 기본파, 고조파, 삼각파 등으로 구성됩니다. 그러나 직류분은 교류가 아닌 직류에 해당하므로 비사인파 교류의 일반적인 구성에 포함되지 않습니다. 따라서 정답은 "직류분"입니다.
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16. 2전력계법으로 3상 전력을 측정하였더니 전력계의 지시값이 P1= 450[W], P2=450[W]이였다. 이부하의 전력 [W]은 얼마인가?

  1. 450W
  2. 900W
  3. 1350W
  4. 1560W
(정답률: 85%)
  • 2전력계법에서 3상 전력은 P = P1 + P2 + P3 이다. 하지만 이 문제에서는 P3이 주어지지 않았으므로 P3 = 0으로 가정한다. 따라서 전체 부하의 전력은 P = P1 + P2 + P3 = 450 + 450 + 0 = 900W 이다. 따라서 정답은 "900W"이다.
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17. 콘덴서에 V[V]의 전압을 가해서 Q[C]의 전하를 충전할때 저장되는 에너지는 몇 [J]인가?

  1. 2QV
  2. 2QV2
(정답률: 63%)
  • 콘덴서에 전압을 가하면 전하가 충전되어 전기장이 형성됩니다. 이때 충전된 전하 Q는 콘덴서의 전하 저장 용량 C에 비례합니다. 따라서 콘덴서에 저장된 전하는 Q = CV입니다.

    콘덴서에 저장된 전하는 전압이 없어져도 유지되므로, 이는 전하가 저장된 상태에서의 전기장 에너지와 같습니다. 전기장 에너지는 1/2CV^2로 계산됩니다.

    따라서 콘덴서에 V[V]의 전압을 가해서 Q[C]의 전하를 충전할때 저장되는 에너지는 1/2CV^2입니다. 이는 보기에서 ""에 해당합니다.
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18. 1Ω, 2Ω, 3Ω의 저항 3개를 이용하여 합성 저항을 2.2Ω으로 만들고자 할 때 접속 방법을 옳게 설명한 것은?

  1. 저항 3개를 직렬로 접속한다.
  2. 저항 3개를 병렬로 접속한다.
  3. 2Ω 과 3Ω 의 저항을 병렬로 연결한 다음 1Ω의 저항을 직렬로 접속을 한다.
  4. 1Ω 과 2Ω의 저항을 병렬로 연결한 다음 3Ω의 저항을 직렬로 접속을 한다.
(정답률: 79%)
  • 2Ω과 3Ω의 저항을 병렬로 연결한 다음 1Ω의 저항을 직렬로 접속하는 것이 옳은 방법입니다. 이유는 병렬 접속은 전체 저항을 줄이는 효과가 있기 때문에 2Ω과 3Ω을 병렬로 연결하면 전체 저항이 1.2Ω으로 줄어들게 됩니다. 그리고 이렇게 줄어든 전체 저항에 1Ω의 저항을 직렬로 연결하면 총 저항은 2.2Ω이 됩니다.
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19. 1.5kW의 전열기를 정격 상태에서 30분간 사용할 때의 발열량은 몇 [kcal] 인가?

  1. 648
  2. 1290
  3. 1500
  4. 2700
(정답률: 52%)
  • 1.5kW의 전열기를 30분간 사용하면, 에너지량은 다음과 같습니다.

    에너지량 = 전력 x 시간
    = 1.5kW x 0.5시간
    = 0.75kWh

    1kWh는 860 kcal에 해당하므로, 0.75kWh는 다음과 같습니다.

    0.75kWh x 860 kcal/kWh = 645 kcal

    하지만, 이는 정격 상태에서의 발열량이 아니므로, 약간의 오차가 있을 수 있습니다. 따라서, 보기 중에서 가장 가까운 값인 "648"을 선택합니다.
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20. 공기중에 1[Wb]의 자극에서 나오는 자력선의 수는 몇 개인가?

  1. 6.33 × 104
  2. 7.958 × 105
  3. 8.855 × 103
  4. 1.256 × 106
(정답률: 9%)
  • 자력선의 수는 자기장의 세기에 비례하므로, 공기중 1[Wb]의 자극에서 나오는 자기장의 세기에 따라 결정됩니다.

    공기는 자기적으로 중성이므로 자기장의 세기는 자극의 크기에 비례합니다. 따라서 1[Wb]의 자극에서 나오는 자기장의 세기는 일정합니다.

    자력선의 수는 자기장의 세기에 따라 결정되는데, 자기장의 세기가 일정하므로 자력선의 수도 일정합니다.

    따라서, 1[Wb]의 자극에서 나오는 자력선의 수는 항상 일정한 값인 7.958 × 10^5개입니다.
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2과목: 전기 기기

21. 동기발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 사항은?

  1. 전기자 반작용의 부하 역률에 따라 크게 변화된다.
  2. 전지자 전류에 의한 자속의 영향으로 감자 및 자화현상과 편자현상이 발생된다.
  3. 전기자 반작용의 결과 감자현상이 발생될 때 반작용 리액턴스의 값은 감소된다.
  4. 계자 자극의 중심축과 전기자전류에 의한 자속이 전기적으로 90°를 이룰 때 편자현상이 발생된다.
(정답률: 40%)
  • "전기자 반작용의 결과 감자현상이 발생될 때 반작용 리액턴스의 값은 감소된다." 이 설명은 틀린 설명입니다. 감자현상이 발생하면 전기자의 리액턴스 값은 증가하게 됩니다. 이는 전류의 흐름이 방해받아 전기자의 효율이 감소하기 때문입니다.
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22. 직류 전동기의 속도 제어법 중 전압제어법으로서 제철소의 압연기, 고속 엘리베이터의 제어에 사용되는 방법은?

  1. 워드 레오나드 방식
  2. 정지 레오나드 방식
  3. 일그너 방식
  4. 크래머 방식
(정답률: 62%)
  • 워드 레오나드 방식은 직류 전동기의 속도를 제어하는 방법 중 하나로, 전압을 조절하여 속도를 제어합니다. 이 방법은 전압을 일정한 주파수로 변환하여 전압을 조절하는 방식으로, 제어가 간단하고 안정적이며, 제어 범위가 넓어 제철소의 압연기나 고속 엘리베이터와 같은 대형 기계에서 사용됩니다.
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23. 변압기 절연내력 시험과 관계 없는 것은?

  1. 가압시험
  2. 유도시험
  3. 충격시험
  4. 극성시험
(정답률: 55%)
  • 변압기 절연내력 시험은 전기적으로 절연된 상태에서 고전압을 가해 절연 내력을 측정하는 시험입니다. 이에 반해 극성시험은 전기적으로 연결된 상태에서 양극성과 음극성을 번갈아가며 가해 전류의 안정성을 측정하는 시험입니다. 따라서 극성시험은 절연내력 시험과는 관계가 없습니다.
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24. 직류를 교류로 변환하는 장치는?

  1. 컨버터
  2. 초퍼
  3. 인버터
  4. 정류기
(정답률: 78%)
  • 인버터는 직류를 교류로 변환하는 장치입니다. 이는 인버터가 직류 전원을 교류로 변환하여 다양한 전자기기나 모터 등에 사용할 수 있도록 해주기 때문입니다.
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25. 변압기의 임피던스 전압이란?

  1. 정격전류가 흐를 때 변압기내의 전압강하
  2. 여자전류가 흐를 때 2차측 단자전압
  3. 정격전류가 흐를 때 2차측 단자전압
  4. 2차 단락전류가 흐를 때 변압기내의 전압강하
(정답률: 44%)
  • 변압기의 임피던스 전압은 변압기 내부에서 전류가 흐를 때 발생하는 전압강하를 의미합니다. 이때 정격전류가 흐를 때의 전압강하를 임피던스 전압이라고 합니다. 이는 전류가 변압기 내부에서 흐르면서 전압이 감소하기 때문에 발생하는 것입니다. 따라서 "정격전류가 흐를 때 변압기내의 전압강하"가 정답입니다.
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26. 4극 고정자홈 수 36의 3상 유도전동기의 홈 간격은 전기각의 몇 도인가?

  1. 10°
  2. 15°
  3. 20°
(정답률: 27%)
  • 4극 고정자홈 수 36개이므로 한 홈당 전기각은 360°/36 = 10°이다. 3상 유도전동기의 홈 간격은 인접한 두 상의 전기각 차이와 같다. 3상 유도전동기는 3개의 상이 120° 간격으로 배치되므로 인접한 두 상의 전기각 차이는 120°/3 = 40°이다. 따라서 홈 간격은 40°/2 = 20°이다. 따라서 정답은 "20°"이다.
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27. 동기전동기의 여자 전류를 변화시켜도 변하지 않는 것은?(단 공급전압과 부하는 일정하다)

  1. 역률
  2. 역기전력
  3. 속도
  4. 전기자 전류
(정답률: 45%)
  • 동기전동기의 여자 전류를 변화시켜도 변하지 않는 것은 "속도"입니다. 이는 동기전동기의 구조상, 여자 전류는 회전자 자기장과 상호작용하여 회전자를 회전시키는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 공급전압과 부하가 일정하다면, 회전자의 속도는 여전히 일정하게 유지됩니다.
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28. 절연물을 전극사이에 삽입하고 전압을 가하면 전류가 흐르는데 이 전류는?

  1. 과전류
  2. 접촉전류
  3. 단락전류
  4. 누설전류
(정답률: 62%)
  • 절연물은 전기를 통하지 않는 물질이므로 전류가 흐르지 않아야 하지만, 실제로는 어느 정도의 전류가 흐르는 경우가 있습니다. 이는 절연물 내부에 있는 미세한 결함이나 불순물 등으로 인해 전류가 누설되기 때문입니다. 따라서 이러한 전류를 누설전류라고 합니다.
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29. 직류 직권전동기의 벨트 운전을 금지하는 이유는?

  1. 벨트가 벗겨지면 위험속도에 도달한다.
  2. 손실이 많아진다.
  3. 벨트가 마모하여 보수가 곤란하다.
  4. 직결하지 않으면 속도제어가 곤란하다.
(정답률: 79%)
  • 직류 직권전동기의 벨트 운전을 금지하는 이유는 벨트가 벗겨지면 위험속도에 도달하기 때문입니다. 벨트가 벗겨지면 모터의 회전수가 높아져서 위험한 속도에 도달할 수 있습니다. 따라서 벨트 운전은 안전상 문제가 있으며, 직결 방식으로 운전하는 것이 좋습니다.
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30. 직류 발전기에서 유기기전력 E를 바르게 나타낸 것은?(단, 자속은 ø, 회전속도는 n이다)

(정답률: 46%)
  • 직류 발전기에서 유기기전력 E는 E = ønAcosθ로 나타낼 수 있습니다. 이때 A는 회전자의 면적을 나타내며, cosθ는 자속과 회전자의 평면 사이의 각도입니다. 따라서 ""가 정답입니다. 이는 자속과 회전자의 평면이 수직이기 때문에 cosθ가 0이 되어 유기기전력이 0이 되기 때문입니다.
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31. 동기 발전기를 계통에 접속하여 병렬운전 할 때 관계없는 것은?

  1. 전류
  2. 전압
  3. 위상
  4. 주파수
(정답률: 46%)
  • 동기 발전기를 계통에 접속하여 병렬운전 할 때, 전압, 위상, 주파수는 모두 동일해야 하지만 전류는 각 발전기의 출력 및 부하의 차이에 따라 다를 수 있기 때문에 관계없는 것입니다. 따라서 전류는 병렬운전 시에는 조절이 필요한 요소 중 하나입니다.
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32. 단상 유도 전동기 중 ㄱ:반발 기동형, ㄴ:콘덴서 기동형, ㄷ:분상 기동형, ㄹ:셰이딩 코일형 이 있을때, 기동 토크가 큰 것부터 옳게 나열한 것은?

  1. (ㄱ) > (ㄴ) > (ㄷ) > (ㄹ)
  2. (ㄱ) > (ㄹ) > (ㄴ) > (ㄷ)
  3. (ㄱ) > (ㄷ) > (ㄹ) > (ㄴ)
  4. (ㄱ) > (ㄴ) > (ㄹ) > (ㄷ)
(정답률: 81%)
  • 단상 유도 전동기의 기동 토크는 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장 사이의 상대적인 위치에 따라 결정됩니다.

    (ㄱ) 반발 기동형은 회전자와 스테이터의 자기장이 90도 차이가 나는 상태에서 기동하므로 기동 토크가 가장 큽니다.

    (ㄴ) 콘덴서 기동형은 콘덴서를 이용하여 회전자와 스테이터의 자기장을 90도 차이가 나도록 만들어 기동합니다. 반발 기동형보다는 기동 토크가 작지만, 분상 기동형보다는 큽니다.

    (ㄷ) 분상 기동형은 스테이터의 한 부분에만 전류를 인가하여 회전자와 스테이터의 자기장이 차이가 나도록 만들어 기동합니다. 콘덴서 기동형보다는 기동 토크가 작습니다.

    (ㄹ) 셰이딩 코일형은 스테이터에 셰이딩 코일을 추가하여 회전자와 스테이터의 자기장이 차이가 나도록 만들어 기동합니다. 기동 토크가 가장 작습니다.

    따라서, 옳은 순서는 (ㄱ) > (ㄴ) > (ㄷ) > (ㄹ) 입니다.
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33. 정격 속도에 비하여 기동 회전력이 가장 큰 전동기는?

  1. 타여자기
  2. 직권기
  3. 분권기
  4. 복권기
(정답률: 55%)
  • 직권기는 회전자와 정자의 구조가 간단하고, 회전자의 직경이 작아서 회전 중에도 안정적인 회전력을 유지할 수 있기 때문에 정격 속도에 비해 기동 회전력이 가장 큽니다. 따라서 직권기가 정답입니다.
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34. 보호 계전기 시험을 하기 위한 유의 사항이 아닌 것은?

  1. 시섬회로 결선시 교류와 직류 확인
  2. 영점의 정확성 확인
  3. 계전기 시험 장비의 오차 확인
  4. 시험 회로 결선시 교류의 극성 확인
(정답률: 63%)
  • 보호 계전기 시험에서는 교류와 직류를 구분하여 시험을 진행해야 합니다. 따라서 "시험 회로 결선시 교류의 극성 확인"은 유의 사항 중 하나입니다. 극성을 확인하지 않으면 잘못된 결과가 나올 수 있기 때문입니다. 다른 보기들은 모두 보호 계전기 시험을 정확하게 진행하기 위한 유의 사항입니다.
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35. 단상 반파 정류 회로의 전원전압 200V, 부하저항 10Ω 이면 부하 전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 4
  2. 9
  3. 13
  4. 18
(정답률: 56%)
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36. 12극과 8극인 2개의 유도전동기를 종속법에 의한 직렬 종속법으로 속도 제어할 때 전원 주파수가 50Hz 인 경우 무부하 속도 N은 몇 [rps]인가?

  1. 5
  2. 50
  3. 300
  4. 3000
(정답률: 23%)
  • 전원 주파수가 50Hz 이므로 1초당 회전수는 50회전이다. 12극 유도전동기는 6극의 2배인 300rpm으로 회전하고, 8극 유도전동기는 4극의 2배인 600rpm으로 회전한다. 이 두 개의 모터를 직렬로 연결하면 전체 극수는 12+8=20이 되고, 회전수는 300+600=900rpm이 된다. 따라서 무부하 속도 N은 900/60=15rps가 된다. 하지만 문제에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 답을 제시하라고 했으므로, 15를 소수점 이하를 버리고 정수로 표현한 5가 정답이 된다.
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37. 3상 유도전동기의 최고 속도는 우리나라에서 몇[rpm] 인가?

  1. 3600
  2. 3000
  3. 1800
  4. 1500
(정답률: 74%)
  • 3상 유도전동기의 최고 속도는 60Hz의 주파수에서 3600rpm이기 때문입니다. 60Hz의 주파수는 미국과 일본 등에서 사용되는 표준 주파수이며, 이에 따라 3상 유도전동기의 최고 속도도 3600rpm으로 결정됩니다.
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38. 변압기 내부 고장 보호에 쓰이는 계전기는?

  1. 접지 계전기
  2. 차동 계전기
  3. 과전압 계전기
  4. 역상 계전기
(정답률: 69%)
  • 변압기 내부 고장 보호에는 차동 계전기가 사용됩니다. 이는 변압기의 입출력 측의 전류를 비교하여 차이가 발생하면 고장 상태로 간주하고 차단하는 역할을 합니다. 이를 통해 변압기 내부의 고장을 빠르게 감지하고 대처할 수 있습니다. 접지 계전기는 접지 상태를 감지하는데 사용되며, 과전압 계전기는 전압이 과도하게 상승할 때 차단하는데 사용됩니다. 역상 계전기는 전류의 방향이 반대로 바뀌는 것을 감지하여 차단하는데 사용됩니다.
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39. 동기 전동기의 자기 기동에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 기동이 쉽다.
  2. 기동권선으로 이용
  3. 고전압 유도에 의한 절연파괴 위험 방지
  4. 전자기 반작용을 방지한다.
(정답률: 61%)
  • 동기 전동기의 자기 기동에서 계자권선을 단락하는 이유는 고전압 유도에 의한 절연파괴 위험 방지입니다. 이는 전기적으로 불안정한 상태에서 계자권선이 고전압을 받을 경우, 절연체가 파괴될 수 있기 때문입니다. 따라서 계자권선을 단락하여 이러한 위험을 방지합니다.
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40. 그림과 같은 회로에서 사인파 교류입력 12V(실효값)를 가했을 때, 저항 R 양단에 나타나는 전압 [V] 은?

  1. 5.4V
  2. 6V
  3. 10.8V
  4. 12V
(정답률: 43%)
  • 이 회로는 저항과 콘덴서로 이루어진 RC 회로입니다. 따라서 입력 신호에 대한 출력 신호의 크기와 위상이 입력 신호의 주파수에 따라 달라집니다.

    여기서 입력 신호는 사인파 교류입력 12V(실효값)이므로, 이를 통해 계산한 주파수는 다음과 같습니다.

    Vrms = 12V
    Vpeak = Vrms * √2 = 12V * √2 ≈ 16.97V
    Vpeak-to-peak = 2 * Vpeak = 2 * 16.97V ≈ 33.94V

    Vpeak-to-peak 값으로부터 입력 신호의 주파수를 계산하면 다음과 같습니다.

    Vpeak-to-peak = 33.94V = 2 * π * f * C * Vpeak
    f = Vpeak-to-peak / (2 * π * C * Vpeak) ≈ 50Hz

    따라서 입력 신호의 주파수는 50Hz입니다.

    이제 출력 신호의 크기를 계산해보겠습니다. 이 회로에서 출력 신호는 저항 R 양단에 나타나는 전압입니다. 이를 계산하기 위해서는 입력 신호의 주파수와 저항 R, 콘덴서 C의 값이 필요합니다.

    저항 R과 콘덴서 C의 값을 보면, R = 1kΩ, C = 1μF입니다. 이를 이용하여 출력 신호의 크기를 계산하면 다음과 같습니다.

    Vout = Vin * R / (R + 1 / (2 * π * f * C))
    = 16.97V * 1kΩ / (1kΩ + 1 / (2 * π * 50Hz * 1μF))
    ≈ 10.8V

    따라서 저항 R 양단에 나타나는 전압은 약 10.8V입니다. 따라서 정답은 "10.8V"입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 엘리베이터장치를 시설할 때 승강기 내부에서 사용하는 전등 및 전기기계기구에 사용할 수 있는 최대전압은?

  1. 110[V] 미만
  2. 220[V] 미만
  3. 400[V] 미만
  4. 440[V] 미만
(정답률: 66%)
  • 승강기 내부에서 사용하는 전등 및 전기기계기구는 일반 가정이나 상업시설에서 사용하는 것보다 더 많은 전력을 필요로 합니다. 그러나 승강기 내부 공간이 제한적이기 때문에 전기선의 굵기나 길이를 늘리는 것이 어렵습니다. 따라서 승강기 내부에서 사용하는 전기기기는 최대전압이 400[V] 미만인 것이 일반적입니다. 이는 전력을 충분히 공급할 수 있는 범위 내에서 전선의 굵기와 길이를 최소화하여 설치할 수 있기 때문입니다.
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42. 애자사용 공사에서 전선의 지점간 거리는 전선을 조영재의 위면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우에는 몇 [m] 이하 인가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 3
(정답률: 59%)
  • 애자사용 공사에서 전선의 지점간 거리는 전선을 조영재의 위면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우에는 2m 이하이다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전선이 너무 가까이 붙어 있으면 전기적으로 충돌이 일어날 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "2"이다.
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43. 가요 전선관의 상호접속은 무엇을 사용하는가?

  1. 컴비네이션 커플링
  2. 스플릿 커플링
  3. 더블 커넥터
  4. 앵글 커넥터
(정답률: 62%)
  • 가요 전선관의 상호접속은 스플릿 커플링을 사용합니다. 이는 전선관을 연결할 때, 두 개의 파이프를 연결하는 것과 같이 전선관을 분리하여 연결하는 방식으로, 연결이 간편하고 유지보수가 용이하기 때문입니다. 다른 보기들은 가요 전선관과는 관련이 없는 다른 종류의 커플링입니다.
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44. 전주의 길이가 15[m] 이하인 경우 땅에 묻히는 깊이는 전주 길이의 얼마 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 1/5
  4. 1/6
(정답률: 67%)
  • 전주가 땅에 묻히는 깊이는 전주의 길이의 일정 비율에 따라 결정된다. 이 비율을 x라고 하면, 전주의 길이가 L일 때 땅에 묻히는 깊이는 Lx이다.

    문제에서 전주의 길이가 15[m] 이하인 경우를 고려하고 있으므로, x의 최댓값을 구해야 한다. 이를 위해 x를 다음과 같이 정의한다.

    x = 땅에 묻히는 깊이 / 전주의 길이

    전주의 길이가 15[m] 이하이므로, x의 최댓값은 전주의 길이가 15[m]일 때의 x값이다. 즉,

    x ≤ 땅에 묻히는 깊이 / 15

    따라서 x의 최댓값은 땅에 묻히는 깊이가 전주의 길이의 1/6 이상일 때이다. 따라서 정답은 "1/6"이다.
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45. 배전선로 기기설치 공사에서 전주에 승주 및 발판 못 볼트는 지상 몇 [m] 지점에서 180° 방향에서 몇 [m] 씩 양쪽으로 설치하여야 하는가?

  1. 1.5[m], 0.3[m]
  2. 1.5[m], 0.45[m]
  3. 1.8[m], 0.3[m]
  4. 1.8[m], 0.45[m]
(정답률: 44%)
  • 전주에 승주 및 발판 못 볼트는 지상에서 1.5[m] 이상 높이 설치해야 하므로, 180° 방향에서 양쪽으로 1.5[m]씩 떨어진 지점에서 설치해야 합니다. 그러나 발판은 전주보다 더 높이 설치되어야 하므로, 추가적으로 0.3[m]의 간격이 필요합니다. 따라서 정답은 "1.8[m], 0.45[m]" 입니다.
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46. 버스덕트 공사에서 덕트를 조영재에 붙이는 경우에는 덕트의 지지점간의 거리를 몇[m] 이하로 하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4.5
  3. 6
  4. 9
(정답률: 60%)
  • 덕트의 지지점간 거리를 작게 하면 더 많은 지지점이 필요하게 되어 비용이 증가하고, 지지점 간 거리를 너무 멀게 하면 덕트가 휘어지거나 무너질 위험이 있습니다. 따라서 적절한 지지점 간 거리를 설정해야 합니다. 일반적으로 덕트의 지지점 간 거리는 3m 이하로 설정하는 것이 안전하며, 이를 넘어가면 덕트의 강도와 구조에 따라 적절한 추가 지지가 필요할 수 있습니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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47. 사용전압이 400[V] 미만인 경우의 금속관 및 그 부속품등은 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 76%)
  • 400[V] 미만의 사용전압에서는 전기적 위험이 적기 때문에 제3종 접지공사로 충분하다. 제1종 접지공사와 제2종 접지공사는 높은 전압에서 발생하는 위험을 예방하기 위한 것이며, 특별 제3종 접지공사는 특수한 상황에서 필요한 것이다.
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48. 도면과 같은 단상 3선식의 옥외 배선에서 중선선과 양외선간에 각각 20[A], 30[A]의 전등 부하가 걸렸을 때 인입 개폐기의 X점에서 단자가 빠졌을 경우 발생하는 현상은?

  1. 별 이상이 일어나지 않는다.
  2. 20[A] 부하의 단자전압이 상승
  3. 30[A] 부하의 단자전압이 상승
  4. 양쪽 부하에 전류가 흐르지 않는다.
(정답률: 56%)
  • 중선선과 양외선간에 부하가 걸려 있을 때, 중선선은 양외선보다 전압이 높아지게 됩니다. 따라서 인입 개폐기의 X점에서 단자가 빠지면, 중선선과 양외선간의 전압차가 커져서 20[A] 부하의 단자전압이 상승하게 됩니다. 이는 양외선과 중선선간의 저항이 다르기 때문에 발생하는 현상입니다.
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49. 경질 비닐 전선관의 설명으로 틀린 것은?

  1. 1본의 길이는 3.6[m]가 표준이다.
  2. 굵기는 관 안지름의 크기에 가까운 짝수 [mm]로 나타낸다.
  3. 금속관에 비해 절연성이 우수하다.
  4. 금속관에 비해 내식성이 우수하다.
(정답률: 50%)
  • 1본의 길이는 3.6[m]가 표준이 아니다. 경질 비닐 전선관의 표준 길이는 4[m]이다. 이유는 건축물 내부에서 전선관을 연결할 때 1본(1층)에서 2본(2층)으로 전선관을 이어주는 경우가 많기 때문에 1본에서 2본까지의 거리인 4[m]를 표준으로 삼았다.
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50. 옥내의 저압전로와 대지 사이의 절연저항 측정에 알맞은 계기는?

  1. 회로 시험기
  2. 접지 측정기
  3. 네온 검전기
  4. 메거 측정기
(정답률: 63%)
  • 옥내의 저압전로와 대지 사이의 절연저항 측정에는 메거 측정기가 알맞습니다. 이는 절연저항 측정에 특화된 계기로, 대부분의 전기공사 현장에서 사용됩니다. 메거 측정기는 고객의 안전을 보장하기 위해 전기 설비의 절연 상태를 측정하는 데 사용됩니다. 이 계기는 전기 회로의 절연 상태를 측정하여 전기적 결함을 감지하고, 안전한 전기 설비 운영을 보장합니다.
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51. 지중 또는 수중에 시설하는 양극과 피방식체간의 전기부식방지 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 사용 전압은 직류 60[V] 초과 일 것
  2. 지중에 매설하는 양극은 75[㎝] 이상의 깊이일 것
  3. 수중에 시설하는 양극과 그 주위 1[m] 안의 임의의 점과의 전위차는 10[V]를 넘지 않을 것
  4. 지표에서 1[m] 간격의 임의의 2점간의 전위차가 5[V]를 넘지 않을 것
(정답률: 49%)
  • "사용 전압은 직류 60[V] 초과 일 것"이 틀린 이유는, 실제로는 사용 전압에 대한 제한이 없기 때문입니다. 다만, 안전상의 이유로 일반적으로 60V 이하의 저전압을 사용합니다.
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52. 수변전 설비에서 차단기의 종류 중 가스 차단기에 들어가는 가스의 종류는?

  1. CO2
  2. LPG
  3. SF6
  4. LNG
(정답률: 70%)
  • 수변전 설비에서 가스 차단기에 들어가는 가스는 SF6입니다. 이는 가스의 절연성이 뛰어나기 때문입니다. SF6은 분자 구조가 안정적이며, 고전기적 안정성이 높아 전기 차단기로 사용하기에 적합합니다. 또한, SF6은 대기 중에서 오랜 시간 동안 분해되지 않기 때문에 환경오염의 위험이 적습니다.
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53. 폭연성 분진이 존재하는 곳의 금속관 공사에 있어서 관 상호 간 및 관과 박스의 접속은 몇 턱 이상의 나사 조임으로 시공하여야 하는가?

  1. 3턱
  2. 5턱
  3. 7턱
  4. 9턱
(정답률: 79%)
  • 폭연성 분진이 존재하는 곳에서는 화재 발생 시 폭발의 위험이 있으므로, 금속관과 박스의 접속은 강력하게 조임하여 누출을 방지해야 합니다. 이를 위해 일반적으로는 3턱 이상의 나사 조임이 필요하지만, 폭연성 분진이 존재하는 곳에서는 더욱 강력한 조임이 필요합니다. 따라서 5턱 이상의 나사 조임으로 시공하여야 합니다.
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54. 연접인입선 시설 제한규정에 대한 설명으로 잘못 된 것은?

  1. 분기하는 점에서 100m를 넘지 않아야 한다.
  2. 폭 5m를 넘는 도로를 횡단하지 않아야 한다.
  3. 옥내를 통과해서는 안 된다.
  4. 분기하는 점에서 고압의 경우에는 200m를 넘지 않아야 한다.
(정답률: 65%)
  • 고압 전선은 전압이 높기 때문에 안전상의 이유로 일정 거리 이상을 유지해야 합니다. 따라서 연접인입선에서 고압 전선이 분기하는 지점에서는 200m를 넘지 않도록 제한 규정이 있습니다. 이는 안전을 위한 것입니다.
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55. 단면적 6mm2 이하의 가는 단선(동전선)의 트위스트조인트에 해당되는 전선접속법은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 직선접속
  2. 분기접속
  3. 슬리브접속
  4. 종단접속
(정답률: 41%)
  • 가는 단선(동전선)은 굽히거나 트위스트하면 쉽게 파손될 수 있기 때문에, 단면적 6mm2 이하의 가는 단선(동전선)의 경우에는 트위스트조인트보다는 직선접속이 안전하다고 판단됩니다. 따라서 정답은 "직선접속"입니다.
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56. 배전반 및 분전반을 넣은 강판제로 만든 함의 최소 두께는?

  1. 1.2[㎜] 이상
  2. 1.5[㎜] 이상
  3. 2.0[㎜] 이상
  4. 2.5[㎜] 이상
(정답률: 49%)
  • 배전반 및 분전반은 전기를 제어하고 분배하는 장치이므로 안전성이 매우 중요합니다. 따라서 강판제로 만든 함의 최소 두께는 충분한 강도와 내구성을 보장하기 위해 1.2[㎜] 이상이 되어야 합니다. 이는 충격이나 외부 압력에도 견딜 수 있는 두께로, 안전성을 보장하기 위한 최소한의 두께입니다. 따라서 다른 보기들인 1.5[㎜] 이상, 2.0[㎜] 이상, 2.5[㎜] 이상은 더욱 안전성을 높이기 위한 선택이 될 수 있지만, 최소한의 요구사항인 1.2[㎜] 이상을 충족시키는 것이 가장 중요합니다.
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57. 지중에 매설되어있는 금속제 수도관로를 접지공사의 접지극으로 사용할 수 있다. 이때 수도관로는 대지와의 전기 저항치가 얼마 이하여야 하는가?

  1. 1[Ω]
  2. 2[Ω]
  3. 3[Ω]
  4. 4[Ω]
(정답률: 60%)
  • 수도관로를 접지극으로 사용할 때는 대지와의 전기적인 접촉면적이 크기 때문에 전기 저항이 작아야 합니다. 따라서 대부분의 경우 수도관로의 전기 저항치는 3[Ω] 이하이며, 이는 안전하게 접지를 할 수 있는 값입니다. 따라서 정답은 "3[Ω]" 입니다.
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58. 각 수용가의 최대 수용전력이 각각 5[kW], 10[kW], 15[kW], 22[kW]이고, 합성 최대 수용전력이 50[kW]이다. 수용가 상호간의 부등률은 얼마인가?

  1. 1.04
  2. 2.34
  3. 4.25
  4. 6.94
(정답률: 44%)
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59. 정격전류 30[A] 이하의 A종 퓨즈는 전격전류 200[%]에서 몇 분 이내 용단되어야 하는가?

  1. 2분
  2. 4분
  3. 6분
  4. 8분
(정답률: 56%)
  • 정격전류 30[A] 이하의 A종 퓨즈는 전격전류 200[%]에서 2분 이내에 용단되어야 합니다. 이는 퓨즈가 전류 과부하 상황에서 빠르게 차단되어 안전을 보장하기 위한 것입니다. 200[%]는 정격전류의 2배에 해당하므로, 이를 초과하는 전류가 흐를 경우 퓨즈는 빠르게 차단되어야 합니다. 따라서 2분 이내에 용단되어야 하는 것입니다.
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60. 캡타이어 케이블을 조영재에 시설하는 경우 그 지지점간의 거리는 얼마로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1[m]이하
  2. 1.5[m]이하
  3. 2.0[m]이하
  4. 2.5[m]이하
(정답률: 47%)
  • 캡타이어 케이블은 조영재를 지지하기 위한 것이므로, 가능한 가까이 설치하는 것이 안전합니다. 또한, 케이블이 너무 멀리 떨어져 있으면 조영재가 더 많은 힘을 받아야 하므로 부상의 위험이 높아집니다. 따라서, 캡타이어 케이블을 조영재에 시설하는 경우 그 지지점간의 거리는 1[m]이하로 하는 것이 적절합니다.
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