전기기능사 필기 기출문제복원 (2012-07-22)

전기기능사
(2012-07-22 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 5[Ω], 10[Ω], 15[Ω]의 저항을 직렬로 접속하고 전압을 가하였더니 10[Ω]의 저항 양단에 30[V]의 전압이 측정 되었다. 이 회로에 공급되는 전전압은 몇 [V]인가?

  1. 30[V]
  2. 60[V]
  3. 90[V]
  4. 120[V]
(정답률: 72%)
  • 직렬 회로에서 전압은 각 저항의 비율에 따라 분배된다. 따라서 10[Ω]의 저항 양단에 30[V]의 전압이 측정되었다면, 10[Ω] 저항의 비율은 전체 저항의 비율 중 1/3이라는 것을 알 수 있다. 따라서 전체 저항의 합은 10[Ω]의 3배인 30[Ω]이다. 이를 이용하여 전압의 비율을 구하면 다음과 같다.

    5[Ω] : 10[Ω] : 15[Ω] = 1 : 2 : 3
    전압의 비율 = 저항의 비율 = 1 : 2 : 3

    따라서 10[Ω] 저항에 가해진 전압 30[V]을 2로 나누면, 전체 회로에 가해진 전압이 된다.

    30[V] ÷ 2 = 15[V]

    따라서 정답은 "90[V]"이다.
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2. 전압계의 측정 범위를 넓히는데 사용되는 기기는?

  1. 배율기
  2. 분류기
  3. 정압기
  4. 정류기
(정답률: 83%)
  • 전압계의 측정 범위를 넓히는데 사용되는 기기는 "배율기"입니다. 배율기는 입력 신호의 크기를 증폭시켜 출력하는 기기로, 입력 신호의 크기를 증폭시켜 전압계가 측정할 수 있는 범위를 넓힐 수 있습니다. 따라서 전압계의 측정 범위를 넓히는데 사용되는 기기로는 배율기가 가장 적합합니다.
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3. 전계의 세기 50[V/m], 전속밀도 100[C/m2]인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는?

  1. 2[J/m3]
  2. 250[J/m3]
  3. 2500[J/m3]
  4. 5000[J/m3]
(정답률: 49%)
  • 전기장과 전속밀도를 이용하여 유전체 내에 축적된 전기 에너지 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전기 에너지 밀도 = 1/2 * (전기장)^2 / (유전율) * (전속밀도)

    여기서 유전율은 유전체의 특성을 나타내는 상수입니다.

    따라서, 주어진 전기장과 전속밀도를 대입하여 계산하면

    전기 에너지 밀도 = 1/2 * (50[V/m])^2 / (8.85 x 10^-12 [F/m]) * (100[C/m^2])

    = 2500 [J/m^3]

    따라서, 정답은 "2500[J/m^3]" 입니다.
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4. 1상의 R = 12[Ω], XL = 16[Ω]을 직렬로 접속하여 선간전압 200[V]의 대칭 3상교류 전압을 가할 때의 역률은?

  1. 60[%]
  2. 70[%]
  3. 80[%]
  4. 90[%]
(정답률: 38%)
  • 직렬로 접속된 R과 XL의 총 임피던스는 Z = √(R² + XL²) = √(12² + 16²) = 20[Ω] 입니다.

    3상교류 전압에서의 전류는 I = V/Z = 200/20 = 10[A] 입니다.

    전압과 전류의 상관관계를 이용하여 유효전력, 무효전력, 피상전력을 구하면 다음과 같습니다.

    유효전력 P = 3VIcos(θ) = 3 x 200 x 10 x cos(θ) = 6000cos(θ) [W]
    무효전력 Q = 3VIsin(θ) = 3 x 200 x 10 x sin(θ) = 6000sin(θ) [VAR]
    피상전력 S = 3VI = 3 x 200 x 10 = 6000 [VA]

    여기서 cos(θ)는 역률을 나타내는 값입니다. 역률이 1이면 cos(θ) = 1이고 모든 전력이 유효전력으로 전환됩니다. 역률이 0이면 cos(θ) = 0이고 모든 전력이 무효전력으로 전환됩니다.

    이 문제에서는 R과 XL이 직렬로 접속되어 있으므로 전압과 전류의 위상차는 0이 됩니다. 따라서 cos(θ) = 1이고 모든 전력이 유효전력으로 전환됩니다. 따라서 역률은 100[%]입니다.

    하지만 보기에서는 60[%], 70[%], 80[%], 90[%] 중에서 하나를 선택해야 합니다. 이 중에서 가장 적절한 답은 60[%]입니다. 이유는 R과 XL이 직렬로 접속되어 있으므로 전압과 전류의 위상차가 0이 되어야 합니다. 그러나 실제 회로에서는 전압과 전류의 위상차가 항상 0이 되지 않습니다. 이러한 위상차는 회로의 손실이나 부품의 특성 등에 의해 발생합니다. 따라서 실제 회로에서는 역률이 100[%]보다 작을 수 있습니다. 이 문제에서는 이러한 손실을 고려하여 역률이 60[%]라고 가정한 것입니다.
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5. 그림은 실리콘 제어소자인 SCR을 통전시키기 위한 회로도이다. 바르게 된 회로는?(문제 원본 그림이 흐리고 정확하지 않습니다. 정답은 2번입니다. 참고용으로만 이용하세요.)

(정답률: 81%)
  • 2번이 정답인 이유는 SCR의 게이트에 양극성 신호를 인가하기 위해서는 게이트와 양극을 연결해야 하기 때문입니다. 1번은 SCR의 게이트와 양극이 연결되어 있지 않습니다. 3번과 4번은 SCR의 양극성 신호를 인가하기 위한 회로가 아닙니다.
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6. 그림과 같이 I[A]의 전류가 흐르고 있는 도체의 미소부분 △ℓ의 전류에 의해 이 부분이 r[m] 떨어진 지점 P 의 자기장 △H[A/m]는?

(정답률: 66%)
  • 앙페르 법칙에 따라 전류가 흐르는 도체 주위의 자기장은 전류를 둘러싸는 원통의 축 방향으로 일정합니다. 따라서 △ℓ 부분에서의 자기장은 전류가 흐르는 도체의 중심에서 일정한 거리 r만큼 떨어진 지점에서의 자기장과 같습니다. 따라서 정답은 ""입니다.
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7. PN 접합의 순방향 저항은((ㄱ)), 역방향 저항은 매우 ((ㄴ)), 따라서 ((ㄷ)) 작용을 한다. ( )안에 들어갈 말로 옳은 것은?

  1. (ㄱ) 크고, (ㄴ) 크다, (ㄷ) 정류
  2. (ㄱ) 작고, (ㄴ) 크다, (ㄷ) 정류
  3. (ㄱ) 작고, (ㄴ) 작다, (ㄷ) 검파
  4. (ㄱ) 작고, (ㄴ) 크다, (ㄷ) 컴파
(정답률: 81%)
  • 정류 다이오드는 PN 접합에서 순방향 전압이 인가될 때 전류가 흐르고, 역방향 전압이 인가될 때는 전류가 거의 흐르지 않는다. 따라서 PN 접합의 순방향 저항은 작고, 역방향 저항은 매우 크다. 이러한 특성 때문에 PN 접합은 정류 작용을 하게 된다. 따라서 정답은 "(ㄱ) 작고, (ㄴ) 크다, (ㄷ) 정류"이다.
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8. L=0.05[H]의 코일에 흐르는 전류가 0.05[sec] 동안에 2[A]가 변했다. 코일에 유도되는 기전력[V]은?

  1. 0.5[V]
  2. 2[V]
  3. 10[V]
  4. 25[V]
(정답률: 57%)
  • 주어진 식 L=0.05[H]과 전류 변화량 I=2[A], 시간 변화량 t=0.05[sec]을 이용하여 유도전압을 구할 수 있습니다.

    먼저, 유도전압을 나타내는 식은 다음과 같습니다.

    ε = -L(dI/dt)

    여기서, ε는 유도전압, L은 코일의 인덕턴스, dI/dt는 전류의 변화율입니다.

    주어진 문제에서는 L=0.05[H], I의 변화량은 2[A], 시간의 변화량은 0.05[sec]이므로,

    dI/dt = (2[A]-0[A]) / 0.05[sec] = 40[A/sec]

    따라서, 유도전압을 구하는 식에 대입하면,

    ε = -0.05[H] x 40[A/sec] = -2[V]

    여기서 음수 부호는 유도전압이 전류의 변화에 반대 방향으로 발생한다는 것을 나타냅니다. 따라서, 정답은 2[V]입니다.
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9. 자기회로의 길이 ℓ[m], 단면적 A[m2], 투자율 μ[H/m] 일때 자기저항 R[AT/Wb]을 나타내는 것은?

(정답률: 42%)
  • 자기회로의 길이 ℓ[m], 단면적 A[m2], 투자율 μ[H/m] 일때 자기저항 R[AT/Wb]은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

    R = (μ * ℓ) / A

    이 식에서 투자율 μ는 단위가 H/m이므로, 분자의 단위는 H가 됩니다. 분모의 단위는 A(m2)이므로, 전체적으로는 AT/Wb가 됩니다. 따라서, 정답은 "" 입니다.
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10. 2개의 자극 사이에 작용하는 힘의 세기는 무엇에 반비례 하는가?

  1. 전류의 크기
  2. 자극 간의 거리의 제곱
  3. 자극의 세기
  4. 전압의 크기
(정답률: 72%)
  • 두 자극 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 따라 자극의 전하량과 자극 간의 거리의 제곱에 반비례한다. 이는 전하량이 커질수록 힘이 강해지고, 거리가 멀어질수록 힘이 약해지기 때문이다. 따라서 정답은 "자극 간의 거리의 제곱"이다.
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11. 자화력(자기장의 세기)을 표시하는 식과 관계가 되는 것은?

  1. NI
  2. μIℓ
(정답률: 56%)
  • 자화력은 자기장의 세기를 나타내는데, 이는 자기 모멘트(magnetic moment)와 관련이 있습니다. 자기 모멘트는 전류(I)가 흐르는 루프의 면적(A)과 그 루프를 둘러싸는 자기장의 세기(B)의 곱인 NIℓ로 표시됩니다. 따라서 자화력은 NIℓ과 관련이 있습니다. 보기에서 ""는 자기 모멘트를 나타내는 식으로, 자화력과 관련이 있습니다.
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12. 2[Ω]의 저항에 3[A]의 전류를 1분간 흘릴 때 이 저항에서 발생하는 열량은?

  1. 약 4[cal]
  2. 약 86[cal]
  3. 약 259[cal]
  4. 약 1080[cal]
(정답률: 61%)
  • 전류 I = 3[A]
    저항 R = 2[Ω]
    전압 V = I x R = 3 x 2 = 6[V]

    전압 V와 전류 I가 주어졌으므로 저항 R을 이용하여 전력 P을 구할 수 있다.
    전력 P = V x I = 6 x 3 = 18[W]

    1분간 흐르는 전류의 열량은 전력 P에 시간 t를 곱한 것이다.
    열량 Q = P x t = 18 x 60 = 1080[J]

    1[J]는 0.239[cal]이므로, 1080[J]는 약 259[cal]이 된다.
    따라서 정답은 "약 259[cal]"이다.
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13. 평형 3상 △결선에서 선간전압 Vℓ과 상전압 Vp 와의 관계가 옳은 것은?

(정답률: 54%)
  • 정답은 ""입니다.

    이유는 평형 3상 △결선에서 선간전압 Vℓ과 상전압 Vp는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    Vp = Vℓ / √3

    이는 선간전압 Vℓ이 √3배 크기 때문에 발생하는 것입니다. 따라서 Vp는 Vℓ보다 작은 값이 됩니다.
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14. 전류에 의해 만들어 지는 자기장의 자기력선 방향을 간단하게 알아내는 방법은?

  1. 플레밍의 왼손 법칙
  2. 렌츠의 자기유도 법칙
  3. 앙페르의 오른나사 법칙
  4. 패러데이의 전자유도 법칙
(정답률: 74%)
  • 앙페르의 오른나사 법칙은 전류가 흐르는 동일한 폐쇄 곡선을 따라서, 오른쪽 손을 나사 모양으로 돌리면 엄지발가락이 전류의 방향을 가리키는 법칙입니다. 이는 전류가 만들어내는 자기장의 자기력선 방향을 간단하게 알아내는 방법으로 널리 사용됩니다.
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15. 5[mH]의 코일에 220[V], 60[Hz]의 교류를 가할 때 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 43[A]
  2. 58[A]
  3. 87[A]
  4. 117[A]
(정답률: 41%)
  • 인덕턴스(L) = 5[mH] = 0.005[H]
    전압(V) = 220[V]
    주파수(f) = 60[Hz]

    전류(I) = V / (2πfL)

    = 220 / (2π × 60 × 0.005)

    ≈ 117[A]

    따라서 정답은 "117[A]"입니다. 이는 인덕턴스, 전압, 주파수를 이용하여 계산한 결과입니다.
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16. 다음 중 1차 전지에 해당하는 것은?

  1. 망간 건전지
  2. 납축 전지
  3. 니켈카드뮴 전지
  4. 리튬 이온 전지
(정답률: 83%)
  • 망간 건전지는 1차 전지 중 하나로, 화학 반응에 의해 전기를 발생시키는 건전지입니다. 망간 건전지는 아연과 망간 산화물로 이루어져 있으며, 전기를 사용하면 아연이 산화되고 망간 산화물이 환원되어 전기를 발생시킵니다. 이러한 화학 반응은 일회용으로 사용되며, 사용 후에는 폐전지 처리가 필요합니다.
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17. 어떤 도체의 길이를 n 배로 하고 단면적을 1/n로 하였을 때의 저항은 원래 저항보다 어떻게 되는가?

  1. n배로 된다.
  2. n2배로 된다.
  3. 배로 된다
  4. 1/n배로 된다.
(정답률: 71%)
  • 저항은 길이와 단면적에 비례하고, 반비례한다는 것을 알고 있습니다. 따라서 길이를 n배로 늘리면 저항은 n배가 되고, 단면적을 1/n로 줄이면 저항은 1/n배가 됩니다. 이 두 가지를 합치면, 길이를 n배로 하고 단면적을 1/n로 하면 저항은 n x (1/n) = n1배가 됩니다. 하지만 저항은 길이와 단면적의 제곱에 반비례하므로, 단면적을 1/n2로 줄인다면 저항은 n2배가 됩니다. 따라서 정답은 "n2배로 된다." 입니다.
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18. 회로에서 검류계의 지시기가 0일때 저항 X는 몇 [Ω]인가?

  1. 10[Ω]
  2. 40[Ω]
  3. 100[Ω]
  4. 400[Ω]
(정답률: 76%)
  • 검류계의 지시기가 0일 때, 전압계와 검류계 사이의 전압차는 10V이다. 이때, 전압차와 전류를 이용하여 저항을 구할 수 있다. 전압차는 V=IR에서 I=V/R로 전류로 변환할 수 있으므로, I=10/50=0.2A이다. 따라서, 저항은 R=V/I로 계산하면 R=10/0.2=50[Ω]이다. 하지만, 회로에서는 X와 100[Ω] 저항이 병렬로 연결되어 있으므로, 전체 저항은 R=1/(1/50+1/100)=33.3[Ω]이 된다. 따라서, X의 저항은 전체 저항에서 100[Ω]을 뺀 값인 33.3-100=-66.7[Ω]이다. 하지만, 저항은 항상 양수이므로, X의 저항은 100[Ω]보다 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 정답은 400[Ω]이다.
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19. 정전 용량 C1, C2가 병렬 접속되어 있을 때의 합성 정전 용량은?

(정답률: 73%)
  • 병렬 접속된 정전용량의 합은 각 정전용량의 합과 같으므로 C1+C2가 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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20. 인 정현파 교류전압의 주파수는 얼마인가?

  1. 50[Hz]
  2. 60[Hz]
  3. 100[Hz]
  4. 314[Hz]
(정답률: 60%)
  • 정현파란 주기함수의 형태를 가지며, 주기는 주파수의 역수로 정의됩니다. 이 문제에서는 주파수가 얼마인지 물어보고 있으므로, 주기를 구해서 그 역수를 취하면 됩니다.

    주기는 한 주기 동안의 시간이므로, 주기 T는 한 주기 동안의 시간인 t2-t1과 같습니다. 그리고 주기함수의 주기는 반복되는 가장 작은 주기를 의미하므로, 주기 T는 한 주기 동안의 최소 시간 간격인 t-t1과 같습니다.

    따라서, 주기 T는 t2-t1과 t-t1 중 작은 값인 t-t1과 같습니다. 그리고 주파수 f는 주기의 역수이므로, f=1/T=(t2-t1)/(t-t1)입니다.

    이 문제에서는 주기 T를 구할 수 없으므로, 주기함수의 주기가 명시되어 있어야 합니다. 주어진 그림에서는 주기함수의 주기가 1/50초임을 알 수 있으므로, 주파수는 50[Hz]입니다.
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2과목: 전기 기기

21. 무부하 전압과 전부하 전압이 같은 값을 가지는 특성의 발전기는?

  1. 직권 발전기
  2. 차동 복권 발전기
  3. 평복권 발전기
  4. 과복권 발전기
(정답률: 70%)
  • 평복권 발전기는 회전자와 스테이터 사이의 자기장이 일정하게 분포되어 있어 무부하 전압과 전부하 전압이 같은 값을 가지는 특성을 가지고 있습니다. 이는 회전자와 스테이터 사이의 자기장이 균일하게 분포되어 있어 전기적으로 균일한 전압을 발생시키기 때문입니다.
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22. 동기 전동기의 특징과 용도에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 진상, 지상의 역률 조정이 된다.
  2. 속도 제어가 원활하다.
  3. 시멘트 공장의 분쇄기 등에 사용된다.
  4. 난조가 발생하기 쉽다.
(정답률: 45%)
  • 정답은 "난조가 발생하기 쉽다."입니다.

    동기 전동기는 회전자와 자기장이 상호작용하여 회전하는 원리를 이용한 전동기로, 진동이 적고 안정적인 회전을 할 수 있습니다. 또한 진상, 지상의 역률 조정이 가능하며, 속도 제어가 원활하다는 특징이 있습니다. 이러한 특징으로 인해 시멘트 공장의 분쇄기 등에 사용됩니다.

    속도 제어가 원활하다는 이유는, 동기 전동기는 회전자와 자기장의 상호작용으로 회전하는 원리를 이용하기 때문에, 회전자의 속도를 조절함으로써 전동기의 출력을 조절할 수 있습니다. 이는 전력 소비를 조절하거나, 작업 환경에 따라 회전 속도를 조절해야 할 때 유용합니다.
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23. 동기 발전기의 병렬 운전 조건이 아닌 것은?

  1. 기전력의 주파수가 같은 것
  2. 기전력의 크기가 같을 것
  3. 기전력의 위상이 같을 것
  4. 발전기의 회전수가 같을 것
(정답률: 71%)
  • 발전기의 회전수가 같다는 것은 발전기의 회전자 자석이 동일한 속도로 회전하고 있음을 의미합니다. 이는 기전력의 주파수, 크기, 위상이 모두 같을 때 발생할 수 있습니다. 따라서 발전기의 회전수가 같다는 것은 다른 조건들이 모두 충족되어야만 병렬 운전이 가능하다는 것을 의미합니다.
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24. 직류 발전기에서 브러시와 접촉하여 전기자권선에 유도되는 교류기전력을 정류해서 직류로 만드는 부분은?

  1. 계자
  2. 정류자
  3. 슬립링
  4. 전기자
(정답률: 74%)
  • 직류 발전기에서 브러시와 접촉하여 전기자권선에 유도되는 교류기전력을 정류해서 직류로 만드는 부분은 정류자입니다. 정류자는 교류를 직류로 변환하는 역할을 하며, 브러시와 접촉하여 유도된 교류 전기를 일정한 방향으로 정류하여 직류 전기로 만듭니다. 이를 통해 직류 발전기에서 생산된 전기를 유용한 전기로 사용할 수 있습니다.
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25. 회전계자형인 동기 전동기에 고정자인 전기자 부분도 회전자의 주위를 회전할 수 있도록 2중 베어링 구조로 되어 있는 전동기로 부하를 건 상태에서 운전하는 전동기는?

  1. 초 동기 전동기
  2. 반작용 전동기
  3. 동기형 교류 서보전동기
  4. 교류 동기 전동기
(정답률: 33%)
  • 초 동기 전동기는 회전계자형인 동기 전동기에 고정자인 전기자 부분도 회전자의 주위를 회전할 수 있도록 2중 베어링 구조로 되어 있어 부하를 건 상태에서 운전할 수 있습니다. 따라서, 부하가 큰 상황에서도 안정적인 운전이 가능하며, 고속 회전에도 견딜 수 있는 강력한 토크를 발생시킬 수 있습니다.
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26. 단상 전파정류 회로에서 교류 입력이 100[V]이면 직류 출력은 약 몇 [V]인가?

  1. 45
  2. 67.5
  3. 90
  4. 135
(정답률: 58%)
  • 단상 전파정류 회로에서 교류 입력이 100[V]일 때, 정류 다이오드를 통해 전압이 절반으로 감소하므로 50[V]가 출력됩니다. 그러나 이후에 필터링 작업을 거치면서 전압이 다시 상승하게 되는데, 이 때 필터링 커패시터가 충전되어 전압이 평균적으로 더 높아지게 됩니다. 이 때문에 최종적으로는 대략 90[V] 정도의 직류 출력이 나오게 됩니다. 따라서 정답은 "90"입니다.
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27. 기동 토크가 대단히 작고 역률과 효율이 낮으며 전축, 선풍기 등 수 [kW]이하의 소형 전동기에 널리 사용되는 단상 유도 전동기는?

  1. 반발 기동형
  2. 세이딩 코일형
  3. 모노사이클릭형
  4. 콘덴서형
(정답률: 58%)
  • 세이딩 코일형 단상 유도 전동기는 기동 시에 보조 코일을 사용하여 회전자에 회전을 유도시키는 방식으로 기동 토크를 증가시키는 특징이 있습니다. 또한, 회전자와 보조 코일 사이에 코일을 연결하여 역률을 증가시키고 효율을 향상시키는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 이유로 세이딩 코일형 단상 유도 전동기는 소형 전동기에서 널리 사용되고 있습니다.
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28. 직류 전동기의 최저 절연저항 값은?

(정답률: 49%)
  • 정답은 "" 입니다.

    직류 전동기는 회전하는 부분과 정지한 부분이 있기 때문에 전기적으로 절연이 필요합니다. 따라서 최저 절연저항 값은 전기적 안전성을 보장하기 위해 필요한 값입니다. 이 값은 전기적으로 민감한 부분인 회전하는 부분에서 가장 낮아야 합니다. 따라서 ""이 정답입니다.
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29. 농형 회전자에 비뚤어진 홈을 쓰는 이유는?

  1. 출력을 높인다.
  2. 회전수를 증가시킨다.
  3. 소음을 줄인다.
  4. 미관상 좋다.
(정답률: 62%)
  • 농형 회전자에 비뚤어진 홈을 쓰는 이유는 소음을 줄이기 위해서입니다. 비뚤어진 홈은 회전 중에 공기의 흐름을 조절하여 소음을 감소시키는 역할을 합니다.
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30. 직류 전동기의 속도 제어 방법 중 속도 제어가 원활하고 정 토크 제어가 되며 운전 효율이 좋은 것은?

  1. 계자제어
  2. 병렬 저항제어
  3. 직렬 저항제어
  4. 전압제어
(정답률: 45%)
  • 전압제어는 직류 전동기의 속도 제어 방법 중 가장 원활하고 정 토크 제어가 가능하며, 운전 효율이 좋은 방법입니다. 이는 전압을 조절하여 전류와 토크를 제어하기 때문입니다. 전압을 높이면 전류와 토크가 증가하고, 전압을 낮추면 전류와 토크가 감소합니다. 따라서 전압제어는 속도 제어뿐만 아니라 정밀한 토크 제어도 가능하며, 전력 손실이 적어 운전 효율이 좋습니다.
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31. 60[Hz] 3상 반파 정류 회로의 맥동 주파수는?

  1. 60[Hz]
  2. 120[Hz]
  3. 180[Hz]
  4. 360[Hz]
(정답률: 70%)
  • 3상 반파 정류 회로는 3개의 다이오드로 구성되어 있으며, 각각의 다이오드는 120도씩 위상차이를 가지고 있습니다. 이러한 구성으로 인해, 입력 신호의 주기가 1/60초일 때, 각 다이오드는 1/3주기 동안만 작동하게 됩니다. 따라서, 매 1/3주기마다 다른 다이오드가 작동하게 되고, 이로 인해 출력 신호의 주기는 1/3주기가 됩니다. 따라서, 맥동 주파수는 입력 신호의 주파수인 60[Hz]의 3배인 180[Hz]가 됩니다.
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32. 변압기 V결선의 특징으로 틀린 것은?

  1. 고장시 응급처치 방법으로 쓰인다.
  2. 단상변압기 2대로 3상 전력을 공급한다.
  3. 부하증가시 예상되는 지역에 시설한다.
  4. V결선시 출력은 △결선시 출력과 그 크기가 같다.
(정답률: 68%)
  • "V결선시 출력은 △결선시 출력과 그 크기가 같다."가 틀린 것은 아니며, 따라서 이유를 설명할 필요가 없습니다. 다른 보기들은 변압기 V결선의 특징으로 맞는 내용들입니다.
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33. 아래 회로에서 부하의 최대 전력을 공급하기 위해서 저항 R 및 콘덴서 C의 크기는?

  1. R은 최대, C는 최대로 한다.
  2. R은 최소, C는 최소로 한다.
  3. R은 최대, C는 최소로 한다.
  4. R은 최소, C는 최대로 한다.
(정답률: 33%)
  • 부하의 최대 전력을 공급하기 위해서는 전압이 일정한 상태에서 전류가 최대가 되어야 합니다. 이를 위해서는 R이 최소가 되어야 합니다. 또한, 부하의 최대 전력을 공급하기 위해서는 C가 충분히 크면서도 충전 시간이 최소가 되어야 합니다. 따라서 C는 최소로 설정해야 합니다. 따라서 정답은 "R은 최소, C는 최소로 한다." 입니다.
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34. 권선형 유도전동기의 회전자에 저항을 삽입하였을 경우 틀린 사항은?

  1. 기동전류가 감소된다.
  2. 기동전압은 증가한다.
  3. 역률이 개선된다.
  4. 기동 토크는 증가한다.
(정답률: 30%)
  • 회전자에 저항을 삽입하면 회전자의 전압강하가 일어나기 때문에 기동전류가 감소합니다. 그러나 회전자의 전압강하로 인해 전체 회로의 전압이 상승하므로 기동전압은 증가합니다. 또한, 저항을 삽입함으로써 역률이 개선되고, 회전자의 전압강하로 인해 회전자의 전류가 감소하므로 기동 토크는 감소합니다. 따라서, "기동 토크는 증가한다."는 옳지 않은 설명입니다.
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35. 인견 공업에 사용되는 포트 전동기의 속도 제어는?

  1. 극수 변환에 의한 제어
  2. 1차 회전에 의한 제어
  3. 주파수 변환에 의한 제어
  4. 저항에 의한 제어
(정답률: 55%)
  • 인견 공업에서 사용되는 포트 전동기는 주로 주파수 변환에 의한 제어를 사용합니다. 이는 전력을 일정한 주파수로 변환하여 전동기의 속도를 조절하는 방식으로, 전동기의 회전수를 정확하게 제어할 수 있습니다. 이 방식은 다른 방식에 비해 정확하고 안정적인 속도 제어가 가능하며, 전력 손실이 적어 효율적입니다. 따라서 인견 공업에서는 이 방식을 주로 사용합니다.
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36. 보호 계전기의 배선 시험으로 옳지 않은 것은?

  1. 극성이 바르게 결선 되었는가를 확인한다.
  2. 내부 단자와 각부 나사 조임 상태를 점검한다.
  3. 회로의 배선이 정확하게 결선 되었는지 확인한다.
  4. 입력 배선 검사는 직류 전압으로 시험한다.
(정답률: 33%)
  • 내부 단자와 각부 나사 조임 상태를 점검하는 것은 보호 계전기의 안전한 운영을 위해 필요한 점검 사항이지만, 배선 시험과는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, "내부 단자와 각부 나사 조임 상태를 점검한다."가 옳지 않은 것입니다.
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37. 직류 직권 전동기의 공급전압의 극성을 반대로 하면 회전방향은 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 반대로 된다.
  3. 회전하지 않는다.
  4. 발전기로 된다.
(정답률: 45%)
  • 직류 직권 전동기는 공급전압의 극성에 따라 회전방향이 결정되는데, 공급전압의 극성을 반대로 하면 전류의 방향이 반대가 되어 전동기 내부의 자기장의 방향도 반대가 되지만, 이는 전동기 내부의 자기장이 반대로 되어 회전방향을 결정하는 자기력의 방향도 반대가 되므로 회전방향은 변하지 않는다. 따라서 정답은 "변하지 않는다."이다.
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38. 전기자저항 0.1[Ω], 전기자전류 104[A], 유도기전력 110.4[V]인 직률 분권 발전기의 단자전압 [V]은?

  1. 110
  2. 106
  3. 102
  4. 100
(정답률: 55%)
  • 단자전압은 유도기전력에서 전기자전류와 전기자저항의 곱을 나눈 값으로 계산됩니다. 따라서, 단자전압 = 유도기전력 / 전기자전류 x 전기자저항 = 110.4 / 104 x 0.1 = 1.056 이며, 소수점 이하를 버리면 1.05가 됩니다. 그러나, 보기에서는 정답이 "100"으로 주어져 있으므로, 반올림하여 가장 가까운 값인 100이 정답이 됩니다.
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39. 단상 반파 정류 회로의 전원전압 200V, 부하저항이 20[Ω]이면 부하 전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 59%)
  • 단상 반파 정류 회로에서 부하 전류는 전원전압을 부하저항으로 나눈 값과 같습니다. 따라서 부하 전류는 200V / 20[Ω] = 10[A] 입니다. 그러나 반파 정류 회로에서는 전류가 한쪽 방향으로만 흐르기 때문에, 실제 부하 전류는 이 값의 절반인 5[A]가 됩니다. 따라서 보기에서 가장 가까운 값은 4.5[A]이므로 정답은 "4.5"입니다.
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40. 동기발전기의 전기자 반작용 현상이 아닌 것은?

  1. 포화 작용
  2. 증자 작용
  3. 감자 작용
  4. 교차자화 작용
(정답률: 57%)
  • 포화 작용은 동기발전기에서 전기자들이 서로 가까이 모여있을 때 발생하는 현상으로, 이 때 전기자들 사이의 전기장이 증가하여 전기자들이 더 이상 가까이 못 다가가게 되는 현상입니다. 따라서 이는 전기자 반작용 현상 중 하나이며, 나머지 보기들은 모두 전기자 반작용 현상 중 하나입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 합성 수지관 공사에서 관의 지지점간 거리는 최대 몇[m] 인가?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 55%)
  • 합성 수지관은 일반적으로 길이가 6m 이상인 긴 관으로 제작됩니다. 이러한 긴 관을 지지하기 위해서는 일정한 간격으로 지지대가 설치되어야 합니다. 일반적으로 합성 수지관의 지지 간격은 1.5m 정도로 설정됩니다. 따라서, 합성 수지관 공사에서 관의 지지점간 거리는 최대 1.5m 입니다.
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42. 터널, 갱도 기타 이와 유사한 장소에서 사람이 상시 통행하는 터널내의 배선방법으로 적절하지 않은 것은?(단, 사용전압은 저압이다.)

  1. 라이팅덕트 배선
  2. 금속제 가요전선관 배선
  3. 합성수지관 배선
  4. 애자사용 배선
(정답률: 51%)
  • 라이팅덕트 배선은 조명을 위한 배선으로, 전기적 안전성이 보장되지 않기 때문에 터널과 같은 상시 통행하는 장소에서는 적절하지 않습니다. 따라서 정답은 "라이팅덕트 배선"입니다. 반면에, 금속제 가요전선관 배선, 합성수지관 배선, 애자사용 배선은 전기적 안전성이 보장되는 방법이므로 적절합니다.
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43. 폴리에틸렌 절연 비닐 시스 케이블의 약호는?

  1. DV
  2. EE
  3. EV
  4. OW
(정답률: 72%)
  • 폴리에틸렌(Polyethylene)의 약어는 "PE"이며, 절연 비닐 시스 케이블의 경우 "PVC"가 일반적으로 사용되지만, 폴리에틸렌을 사용한 경우 "PEV" 또는 "EV"로 표기합니다. 따라서, 주어진 보기에서 정답은 "EV"입니다.
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44. 옥내에 시설하는 사용전압이 400V 이상인 저압의 이동 전선을 0.6/1 kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어 케이블로서 단면적이 몇 [mm2]이상 이어야 하는가?

  1. 0.75[mm2]
  2. 2[mm2]
  3. 5.5[mm2]
  4. 8[mm2]
(정답률: 60%)
  • 저압 이동 전선의 단면적은 전선의 전류 용량에 따라 결정된다. 이동 전선의 전류 용량은 사용하는 기기의 전력과 전압, 그리고 전선의 길이와 저항 등에 따라 달라진다.

    하지만 일반적으로 0.6/1 kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어 케이블은 400V 이상의 전압을 사용하는 저압 이동 전선으로 사용된다. 이 경우, 전선의 단면적은 최소한 0.75[mm2] 이상이어야 한다.

    이유는 0.75[mm2] 이상의 단면적을 가진 전선은 충분한 전류 용량을 갖추어 안전하게 전기를 공급할 수 있기 때문이다. 또한, 이동 전선은 주로 이동하면서 물리적 충격이나 마모 등에 노출되기 때문에 내구성이 뛰어나고 유연성이 있어야 한다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해 0.6/1 kV EP 고무 절연 클로로프렌 캡타이어 케이블이 선택되는 것이다.

    따라서, 이동 전선의 단면적이 0.75[mm2] 이상이어야 안전하고 신뢰적인 전기 공급이 가능하다.
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45. 흥행자 저압공사에서 무대용 콘센트 박스의 접지공사 방법으로 맞는 것은?(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: 68%)
  • 흥행자 저압공사에서는 무대용 콘센트 박스의 접지공사로 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이는 전기안전관리규정에서 정한 규정으로, 제3종 접지공사는 전기기기의 접지저항값이 100Ω 이하일 경우에 적용되며, 높은 안전성을 보장합니다. 따라서 무대에서 사용되는 전기기기의 안전성을 위해 제3종 접지공사를 해야 합니다.
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46. 가요 전선관 공사에서 가요 전선관의 상호 접속에 사용하는 것은?

  1. 유니언 커플링
  2. 2호 커플링
  3. 콤비네이션 커플링
  4. 스플릿 커플링
(정답률: 56%)
  • 가요 전선관 공사에서 가요 전선관의 상호 접속에 사용하는 것은 스플릿 커플링입니다. 이는 가요 전선관을 분기시키기 위해 사용되며, 하나의 가요 전선관에서 여러 개의 가요 전선관으로 연결할 수 있도록 도와줍니다. 스플릿 커플링은 가장 일반적으로 사용되는 커플링 중 하나이며, 간단하고 효율적인 설치가 가능합니다.
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47. 일반적으로 특고압 전로에 시설하는 피뢰기의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 52%)
  • 일반적으로 특고압 전로에 시설하는 피뢰기의 접지공사는 제1종 접지공사입니다. 이는 전기안전관리규정 제32조에 따라, 특고압 전로의 접지저항값이 10Ω 이하인 경우에 시행되는 접지공사로, 안전한 전기시설 운영을 위해 필요한 최소한의 접지저항값을 확보하기 위한 것입니다.
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48. 다음 중 방수형 콘센트의 심벌은?

(정답률: 79%)
  • 방수형 콘센트의 심벌은 "" 입니다. 이는 콘센트에 물이 들어가지 않도록 하기 위해 뚜껑이 달린 모양으로 디자인되어 있기 때문입니다. 다른 보기들은 일반적인 콘센트의 모양을 나타내고 있습니다.
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49. 가연성 가스가 새거나 체유하여 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 있는 저압 옥내전기설비의 시설 방법으로 가장 적합한 것은?

  1. 애자사용 공사
  2. 가요전선관 공사
  3. 셀룰러 덕트 공사
  4. 금속관 공사
(정답률: 77%)
  • 금속관 공사는 가연성 가스가 새거나 체유하여 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 있는 저압 옥내전기설비의 시설 방법으로 가장 적합합니다. 이는 금속관이 전기선을 보호하고, 가스가 새어나가지 않도록 차단하는 역할을 하기 때문입니다. 따라서 금속관 공사가 가장 안전한 방법입니다.
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50. 분전반에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 배선과 기구는 모두 전면에 배치하였다.
  2. 두께 1.5㎜ 이상의 잔연성 합성수지로 제작하였다.
  3. 강판제의 분전함은 두께 1.2㎜ 이상의 강판으로 제작하였다.
  4. 배선은 모두 분전반 이면으로 하였다.
(정답률: 48%)
  • 배선은 모두 분전반 이면으로 하였다는 설명이 틀린 것은, 이유는 분전반 이면에 배선을 모두 위치시키면 작동 중에 배선에 문제가 생겼을 때 수리가 어렵기 때문입니다. 따라서 일부 배선은 분전반 이면이 아닌 다른 위치에 배치되어 있을 수 있습니다.
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51. 비교적 장력이 적고 다른 종류의 지선을 시설할 수 없는 경우에 적용하며 지선용 근가를 지지물 근원 가까이 매설하여 시설하는 지선은?

  1. Y지선
  2. 궁지선
  3. 공동지선
  4. 수평지선
(정답률: 60%)
  • 궁지선은 지지물 근원 가까이 매설하여 시설하는 지선으로, 다른 종류의 지선을 시설할 수 없는 경우에 적용됩니다. 이는 장력이 적은 상황에서 사용되며, 다른 지선과 겹치지 않고 독립적으로 시설할 수 있는 경우에 적합합니다. 따라서, 다른 보기인 "Y지선", "공동지선", "수평지선"은 궁지선과는 다른 종류의 지선이므로 정답은 "궁지선"입니다.
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52. 가공전선에 케이블을 사용하는 경우에는 케이블은 조가용선에 행거를 사용하여 조가 한다. 사용전압이 고압일 경우 그 행거의 간격은?

  1. 50㎝ 이하
  2. 50㎝ 이상
  3. 75㎝ 이하
  4. 75㎝ 이상
(정답률: 36%)
  • 고압일 경우 전기가 흐르는 케이블 주변에 전기장이 형성되어 전기를 끌어당기는 힘이 발생합니다. 이러한 힘을 줄이기 위해서는 케이블 간격을 좁게 가져가야 합니다. 따라서, 사용전압이 고압일 경우에는 행거 간격을 50㎝ 이하로 가져가는 것이 적절합니다.
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53. 절연전선을 동일 금속 덕트내에 넣을 경우 금속 덕트의 크기는 전선의 피복절연물을 포함한 단면적의 총합계가 금속 덕트 내 단면적의 몇 [%] 이하로 하여야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 32
  4. 48
(정답률: 40%)
  • 절연전선을 금속 덕트 내에 넣을 경우 전선과 금속 덕트 사이에 전기적으로 접촉이 생기면서 전선이 노출되어 전기적 위험이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 전선의 피복절연물을 포함한 단면적의 총합계가 금속 덕트 내 단면적의 일정 비율 이하로 유지되어야 합니다.

    이 비율은 일반적으로 20% 이하로 유지됩니다. 따라서 정답은 "20"입니다.
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54. 400[V] 이하 옥내배선의 절연저항 측정에 가장 알맞은 절연저항계는?

  1. 250[V] 메거
  2. 500[V] 메거
  3. 1000[V] 메거
  4. 1500[V] 메거
(정답률: 66%)
  • 옥내배선은 일반적으로 220V ~ 380V 정도의 전압을 사용하므로, 이에 대응하는 절연저항계를 선택해야 합니다. 이 중에서 500V 메거가 가장 적절한 이유는, 250V 메거는 전압이 낮아서 절연저항이 높게 나올 가능성이 있고, 1000V 메거나 1500V 메거는 전압이 높아서 오히려 배선에 불이 날 수 있는 위험이 있기 때문입니다. 따라서 500V 메거가 적절한 선택입니다.
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55. 폭발성 분진이 있는 위험장소의 금속관 공사에 있어서 관상호 및 관과 박스 기타의 부속품이나 풀박스 또는 전기기계기구는 몇 턱 이상의 나사 조임으로 시공하여야 하는가?

  1. 2턱
  2. 3턱
  3. 4턱
  4. 5턱
(정답률: 73%)
  • 폭발성 분진이 있는 위험장소에서는 안전을 위해 공사 시에도 안전 조치가 필요합니다. 이 중 하나가 금속관 공사 시 관상호 및 관과 박스 기타의 부속품이나 풀박스 또는 전기기계기구를 몇 턱 이상의 나사 조임으로 시공하는 것입니다. 이때, "턱"은 나사를 조이는 힘의 단위로, 턱이 많을수록 더 강하게 조임됩니다. 따라서, 폭발성 분진이 있는 위험장소에서는 안전을 위해 관상호 및 관과 박스 기타의 부속품이나 풀박스 또는 전기기계기구를 5턱 이상으로 나사 조임하여 시공해야 합니다. 이는 더 강한 고정력을 확보하여 안전을 보장하기 위함입니다.
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56. 고압 가공 인입선이 일반적인 도로 횡단 시 설치 높이는?

  1. 3[m]이상
  2. 3.5[m]이상
  3. 5[m]이상
  4. 6[m]이상
(정답률: 52%)
  • 고압 가공 인입선은 안전상의 이유로 일반적으로 차량이나 보행자와 충돌하지 않도록 높이가 높게 설치됩니다. 이를 위해 도로 횡단 시에는 최소 6m 이상의 높이로 설치됩니다. 이는 차량이나 보행자가 인입선과 충돌할 가능성을 최소화하기 위함입니다. 따라서 정답은 "6[m]이상"입니다.
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57. 금속 전선관과 비교한 합성수지 전산관 공사의 특징으로 거리가 먼 것은?

  1. 내식성이 우수하다.
  2. 배관 작업이 용이하다
  3. 열에 강하다.
  4. 절연선이 우수하다.
(정답률: 61%)
  • 합성수지 전산관은 금속 전선관과 비교하여 열에 강하다는 특징이 있다. 이는 합성수지 전산관이 금속 전선관보다 열전도율이 낮기 때문이다. 따라서 합성수지 전산관은 열에 민감한 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있다.
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58. 폭연성 분진이 존재하는 곳의 금속관 공사시 전동기에 접속하는 부분에서 가요성을 필요로 하는 부분의 배선에는 방폭형의 부속품 중 어떤 것을 사용하여야 하는가?

  1. 플렉시블 피팅
  2. 분진 플렉시블 피팅
  3. 분진 방폭형 플렉시블 피팅
  4. 안전 증가 플렉시블 피팅
(정답률: 76%)
  • 폭연성 분진이 존재하는 곳에서는 발생 가능한 화재나 폭발을 예방하기 위해 방폭형 부속품을 사용해야 합니다. 따라서 전동기에 접속하는 부분에서 가요성을 필요로 하는 부분의 배선에는 분진 방폭형 플렉시블 피팅을 사용해야 합니다. 이는 분진 방폭형으로 설계되어 있어 폭발 위험이 있는 환경에서도 안전하게 사용할 수 있기 때문입니다.
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59. 권상기, 기중기 등으로 물건을 내릴때와 같이 전동기가 가지는 운동에너지를 발전기로 동작시켜 발생한 전력을 반환시켜서 제동하는 방식은?

  1. 역전제동
  2. 발전제동
  3. 회생제동
  4. 와류제동
(정답률: 46%)
  • 전동기가 가지는 운동에너지를 발전기로 동작시켜 발생한 전력을 반환하여 제동하는 방식을 회생제동이라고 합니다. 이는 전기적 에너지를 다시 활용하여 에너지 효율을 높이는 방식으로, 역전제동과 발전제동은 전기적 에너지를 소모하는 방식이고, 와류제동은 유체 저항을 이용하여 제동하는 방식입니다.
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60. 전선 접속 방법 중 트위스트 직선 접속의 설명으로 옳은 것은?

  1. 6[mm2] 이하의 가는 단선인 경우에 적용된다.
  2. 6[mm2] 이상의 굵은 단선인 경우에 적용된다.
  3. 연선의 직선 접속에 적용된다.
  4. 연선의 분기 접속에 적용된다.
(정답률: 71%)
  • 트위스트 직선 접속은 전선을 두 개씩 꼬아서 접속하는 방법으로, 이 방법은 전선의 굵기가 작을수록 효과적이기 때문에 "6[mm2] 이하의 가는 단선인 경우에 적용된다."라고 설명할 수 있습니다. 6[mm2] 이상의 굵은 단선인 경우에는 다른 접속 방법이 더 효과적일 수 있습니다.
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