전기기능사 필기 기출문제복원 (2014-01-26)

전기기능사
(2014-01-26 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 30㎌과 40㎌의 콘덴서를 병렬로 접속한 후 100V의 전압을 가했을 때 전 전하량은 몇 C 인가?

  1. 17 × 10-4
  2. 34 × 10-4
  3. 56 × 10-4
  4. 70 × 10-4
(정답률: 82%)
  • 콘덴서의 전하량은 전압과 용량에 비례한다는 것을 이용한다.

    두 콘덴서의 용량을 각각 C1, C2라고 하면, 병렬 접속으로 인해 총 용량 C는 다음과 같다.

    C = C1 + C2 = 30 × 10-6 + 40 × 10-6 = 70 × 10-6 (F)

    전압 V가 가해지면 각 콘덴서에 저장된 전하량 Q1, Q2는 다음과 같다.

    Q1 = C1 × V = 30 × 10-6 × 100 = 3 × 10-3 (C)

    Q2 = C2 × V = 40 × 10-6 × 100 = 4 × 10-3 (C)

    따라서 총 전하량 Q는 다음과 같다.

    Q = Q1 + Q2 = 3 × 10-3 + 4 × 10-3 = 7 × 10-3 (C)

    하지만 문제에서는 단위를 C로 요구하고 있으므로, 위 결과를 10-4로 나누어 준다.

    Q = 7 × 10-3 C = 70 × 10-4 C

    따라서 정답은 "70 × 10-4"이다.
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2. 자체 인덕턴스가 L1, L2인 두 코일을 직렬로 접속하였을 때 합성 인덕턴스를 나타내는 식은?(단, 두 코일간의 상호 인덕턴스는 M 이다)

  1. L1 + L2 ± M
  2. L1 - L2 ± M
  3. L1 + L2 ± 2M
  4. L1 - L2 ± 2M
(정답률: 87%)
  • 두 코일이 직렬로 접속되어 있으므로 전류가 흐르면 두 코일에 각각 전압이 인가되어 자기장이 형성됩니다. 이 때, 두 코일의 자기장이 상호작용하여 상호 인덕턴스 M이 발생합니다. 이 상호 인덕턴스는 두 코일의 자기장이 어떤 방향으로 상호작용하는지에 따라 부호가 달라집니다.

    따라서, 두 코일의 자체 인덕턴스 L1, L2와 상호 인덕턴스 M을 이용하여 합성 인덕턴스를 나타내는 식은 다음과 같습니다.

    L1 + L2 ± 2M

    여기서 ± 부호는 두 코일의 자기장이 상호작용하는 방향에 따라 결정됩니다. 만약 두 코일의 자기장이 같은 방향으로 상호작용한다면 (+) 부호를 사용하고, 반대 방향으로 상호작용한다면 (-) 부호를 사용합니다.

    따라서, 보기 중에서 합성 인덕턴스를 나타내는 식은 "L1 + L2 ± 2M" 입니다.
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3. 24 C의 전기량이 이동해서 144 J의 일을 했을 때 기전력은?

  1. 2 V
  2. 4 V
  3. 6 V
  4. 8 V
(정답률: 90%)
  • 기전력은 일과 전기량의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 기전력 = 일 ÷ 전기량 입니다.

    문제에서 전기량은 24 C이며, 일은 144 J이므로 기전력은 144 J ÷ 24 C = 6 V가 됩니다.

    따라서 정답은 "6 V"입니다.
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4. 전류의 발열작용과 관계가 있는 것은?

  1. 줄의 법칙
  2. 키르히호프의 법칙
  3. 옴의 법칙
  4. 플레밍의 법칙
(정답률: 89%)
  • 전류의 발열작용은 전류가 흐르는 도선의 저항에 의해 발생합니다. 이 때, 전류의 크기와 도선의 저항, 그리고 시간의 관계를 나타내는 것이 "줄의 법칙"입니다. 따라서, 전류의 발열작용과 관련이 있는 법칙은 "줄의 법칙"입니다.
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5. 단상전력계 2대를 사용하여 2전력계법으로 3상 전력을 측정하고자 한다. 두 전력계의 지시값이 각각 P1, P2(W)이었다. 3상 전력 P(W)를 구하는 식으로 옳은 것은?

  1. P = √3(P1×P2)
  2. P = P1 - P2
  3. P = P1 × P2
  4. P = P1 + P2
(정답률: 73%)
  • 정답은 "P = P1 + P2"입니다.

    이유는 2전력계법에서는 3상 전력을 측정하기 위해 2개의 단상전력계를 사용합니다. 이 경우, 각 단상전력계는 단상 전력을 측정하므로, 두 전력계의 지시값을 더해야 전체 3상 전력을 구할 수 있습니다. 따라서, P = P1 + P2가 옳은 식입니다.
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6. 출력 P(kVA)의 단상변압기 2 대를 V결선한 때의 3상 출력(kVA)은?

  1. P
  2. √3P
  3. 2P
  4. 3P
(정답률: 68%)
  • 3상 전력은 단상 전력의 합으로 계산됩니다. 따라서, 단상변압기 2대를 V결선하면 각 단상변압기의 출력은 P(kVA)이고, 전체 3상 출력은 2P(kVA)가 됩니다.

    하지만, 3상 전력을 계산할 때는 √3을 곱해야 합니다. 이는 3상 전력의 크기와 단상 전력의 크기 사이의 관계를 나타내는 상수입니다. 따라서, 2P(kVA)에 √3을 곱하면 3상 출력인 √3P(kVA)가 됩니다.

    따라서, 정답은 "√3P"입니다.
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7. i = 3sinωt+4sin(3ωt-θ)(A)로 표시되는 전류의 등가 사인파 최대값은?

  1. 2 A
  2. 3 A
  3. 4 A
  4. 5 A
(정답률: 66%)
  • 주어진 전류 식을 통해 등가 사인파의 최대값을 구하기 위해서는 각 항의 최대값을 더해주면 됩니다.

    3sinωt의 최대값은 3이고, 4sin(3ωt-θ)의 최대값은 4입니다.

    따라서 등가 사인파의 최대값은 3+4=7A가 됩니다.

    하지만 보기에서 주어진 정답은 5A이므로, 이는 오답입니다.

    따라서 이 문제는 잘못 출제된 문제이며, 정답이 없는 문제입니다.
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8. 4×10-5 C과 6×10-5 C의 두 전하가 자유공간에 2m의 거리에 있을 때 그사이에 작용하는 힘은?

  1. 5.4 N, 흡입력이 작용한다.
  2. 5.4 N, 반발력이 작용한다.
  3. 7/9 N 흡인력이 작용한다.
  4. 7/9 N, 반발력이 작용한다.
(정답률: 68%)
  • 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 결정됩니다. 쿨롱 법칙은 두 전하 사이의 힘을 전하의 크기와 거리에 비례하고, 전하의 부호에 따라 달라집니다.

    따라서, 두 전하의 크기가 각각 4×10-5 C와 6×10-5 C이고 거리가 2m이므로, 쿨롱 법칙에 따라 작용하는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    F = k * (q1 * q2) / r^2

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각의 전하 크기이며, r은 거리입니다. 따라서,

    F = (9×10^9 N·m^2/C^2) * ((4×10^-5 C) * (6×10^-5 C)) / (2m)^2
    = 5.4 N

    두 전하의 부호가 다르므로, 작용하는 힘은 반발력입니다. 따라서 정답은 "5.4 N, 반발력이 작용한다."입니다.
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9. 그림에서 평형 조건이 맞는 식은?

  1. C1R1=C2R2
  2. C1R2=C2R1
  3. C1C2=R1R2
  4. 1/(C1C2) = R1R2
(정답률: 56%)
  • 정답은 "C1R1=C2R2"입니다.

    이유는 전하 보존의 법칙에 따라, 우리는 전하가 보존되어야 한다는 것을 알고 있습니다. 따라서, 우리는 전하가 흐르는 방향과 크기를 고려하여 전기 회로에서 전하가 흐르는 방향을 결정할 수 있습니다.

    이 회로에서, C1과 C2는 각각 전하를 저장하는 커패시터입니다. R1과 R2는 각각 전류를 제한하는 저항기입니다.

    평형 조건이 맞다는 것은, 전하가 회로를 통해 흐르는 속도가 일정하다는 것을 의미합니다. 따라서, C1과 C2에 저장된 전하의 양이 같아야 합니다.

    또한, R1과 R2의 전압이 같아야 하므로, 전류가 R1을 통해 흐르는 양과 R2를 통해 흐르는 양이 같아야 합니다.

    따라서, C1R1=C2R2이어야 전하 보존의 법칙과 전압의 일치성이 유지됩니다.
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10. 공기 중에서 +m (Wb)의 자극으로부터 나오는 자기력선의 총 수를 나타낸 것은?

  1. m
  2. μ0/m
  3. m/μ0
  4. μ0m
(정답률: 69%)
  • 공기는 자성체가 아니기 때문에 자기유도율이 0이며, 따라서 자기장을 만들지 않습니다. 따라서 +m (Wb)의 자극으로부터 나오는 자기력선은 공기를 통과하면서 변화하지 않으므로, 총 수는 자기유도율과 관련된 μ0의 값과는 무관하며, 단순히 자극의 크기 m에 비례합니다. 따라서 정답은 "m"이 됩니다.
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11. 어떤 저항(R)에 전압(V)를 가하니 전류(I)가 흘렀다. 이 회로의 저항(R)을 20%줄이면 전류(I)는 처음의 몇 배가 되는가?

  1. 0.8
  2. 0.88
  3. 1.25
  4. 2.04
(정답률: 68%)
  • 저항(R)이 20% 줄어들면 새로운 저항(R')은 원래 저항(R)의 80%가 된다. 따라서 새로운 전류(I')는 전압(V)에 새로운 저항(R')을 나눈 값이다.

    I' = V / R'

    = V / (0.8R)

    = 1.25(V / R)

    따라서 전류(I)의 1.25배가 된다. 따라서 정답은 "1.25"이다.
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12. 코일의 자체 인덕턴스(L)와 권수(N)의 관계로 옳은 것은?

  1. L ∝ N
  2. L ∝ N2
  3. L ∝ N3
  4. L ∝ 1/N
(정답률: 67%)
  • 코일의 자체 인덕턴스는 코일 내부의 자기장에 의해 유도되는 전기적 에너지를 저장하는 능력을 나타내는 값입니다. 이 값은 코일의 권수와 직접적인 관련이 있습니다. 코일의 권수가 증가하면 코일 내부의 자기장이 강해지므로 자체 인덕턴스도 증가합니다. 이 관계는 권수와 인덕턴스가 비례한다는 것을 의미합니다.

    하지만 권수가 2배가 되면 자기장의 강도는 2배가 아니라 4배가 됩니다. 따라서 권수의 제곱에 비례하는 자체 인덕턴스의 관계가 성립합니다. 따라서 L ∝ N2입니다.
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13. 다음 중 비유전율이 가장 큰 것은?

  1. 종이
  2. 염화비닐
  3. 운모
  4. 산화티탄 자기
(정답률: 60%)
  • 산화티탄 자기가 비유전율이 가장 큰 것입니다. 이는 산화티탄 자기가 자기적으로 극성이 높기 때문입니다. 즉, 자기장에 노출되면 다른 물질들보다 더 강한 반응을 보이는 것입니다.
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14. 전자석의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 전류의 방향이 바뀌면 전자석의 극도 바뀐다.
  2. 코일을 감은 횟수가 많을수록 강한 전자석이 된다.
  3. 전류를 많이 공급하면 무한정 자력이 강해진다.
  4. 같은 전류라도 코일 속에 철심을 넣으면 더 강한 전자석이 된다.
(정답률: 75%)
  • "전류를 많이 공급하면 무한정 자력이 강해진다."는 옳지 않은 설명입니다. 전류가 일정 수준 이상으로 증가하면 전자석의 자력은 포화되어 더 이상 증가하지 않습니다. 이를 포화 자력이라고 합니다. 따라서 전류를 무한정 공급해도 자력은 무한정 증가하지 않습니다.
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15. 기전력 1.5 V, 내부 저항이 0.2 Ω인 전지 5 개를 직렬로 연결하고 이를 단락하였을때의 단락 전류(A)는?

  1. 1.5
  2. 4.5
  3. 7.5
  4. 15
(정답률: 72%)
  • 전지 5개를 직렬로 연결하면 전압은 1.5V x 5 = 7.5V가 됩니다. 단락 전류는 내부 저항과 직렬 연결된 전지의 전압에 의해 결정됩니다. 따라서, 단락 전류는 7.5V / 0.2Ω = 37.5A가 됩니다.
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16. 그림과 같이 R1, R2, R3 의 저항 3개를 직병렬 접속되었을 때 합성저항은?

(정답률: 82%)
  • 직렬 접속된 저항의 합성저항은 각 저항의 역수의 합의 역수와 같습니다. 즉, 합성저항 R합은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    1/R합 = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

    위 식에 R1 = 2Ω, R2 = 3Ω, R3 = 6Ω를 대입하면,

    1/R합 = 1/2 + 1/3 + 1/6 = 1

    따라서, R합 = 1Ω 이므로 정답은 "" 입니다.
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17. π/6(rad)는 몇 도인가?

  1. 30°
  2. 45°
  3. 60°
  4. 90°
(정답률: 78%)
  • π/6(rad)은 30°입니다.

    원주율 π는 180°에 해당하므로, 1 radian은 180°/π ≈ 57.3°입니다. 따라서, π/6(rad)은 (π/6) × (180°/π) ≈ 30°입니다.
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18. 2F, 4F, 6F의 콘덴서 3 개를 병렬로 접속했을때의 합성 정전용량은 몇 F 인가?

  1. 1.5
  2. 4
  3. 8
  4. 12
(정답률: 85%)
  • 콘덴서가 병렬로 접속되면 각 콘덴서의 용량이 합쳐진다. 따라서 2F + 4F + 6F = 12F 이므로 정답은 "12"이다.
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19. 200V, 500W의 전열기를 220V 전원에 사용하였다면 이때의 전력은?

  1. 400W
  2. 500W
  3. 550W
  4. 605W
(정답률: 47%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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20. 도면과 같이 공기 중에 놓인 2 × 10-8 C의 전하에서 2m 떨어진 점 P와 1m 떨어진 점 Q 와의 전위차는 몇 V 인가?

  1. 80V
  2. 90V
  3. 100V
  4. 110V
(정답률: 73%)
  • 전위차는 전하와 거리의 제곱에 반비례한다는 전기장의 공식을 이용하여 계산할 수 있다.

    점 P와 전하 사이의 거리는 2m이고, 점 Q와 전하 사이의 거리는 1m이다.

    따라서, 점 P와 전하 사이의 전위차는 VP = kQ/rP = 9 × 109 × 2 × 10-8 / 2 = 9V 이다.

    점 Q와 전하 사이의 전위차는 VQ = kQ/rQ = 9 × 109 × 2 × 10-8 / 1 = 18V 이다.

    따라서, 전위차는 VPQ = VQ - VP = 18V - 9V = 9V 이다.

    정답은 "90V"가 아니라 "9V"이다. 보기에서 "90V"가 정답인 이유는 오류일 가능성이 있다.
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2과목: 전기 기기

21. 대지전압 150V 초과 300V 이하인 저압전로의 절연저항[MΩ) 값은 얼마 이상인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.8
(정답률: 59%)
  • 저압전로의 절연저항은 대지전압에 따라 달라지며, 대지전압이 높을수록 절연저항은 낮아진다. 따라서 대지전압이 150V 초과 300V 이하인 경우, 절연저항은 0.2 MΩ 이상이어야 안전하다고 판단된다. 이는 전기적 안전을 위한 규정으로, 대부분의 국가에서 공식적으로 인정되고 있다.
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22. 전압변동률이 적고 자여자이므로 다른 전원이 필요 없으며, 계자저항기를 사용한 전압조정이 가능하므로 전기 화학용, 전지의 충전용 발전기로 가장 적합한 것은?

  1. 타여자 발전기
  2. 직류 복권발전기
  3. 직류 분권발전기
  4. 직류 직권발전기
(정답률: 30%)
  • 전압변동률이 적고 자여자이므로 다른 전원이 필요 없으며, 계자저항기를 사용한 전압조정이 가능하므로 전기 화학용, 전지의 충전용 발전기로 가장 적합한 것은 직류 분권발전기입니다. 이는 전압 변동이 적어 전기 화학용, 전지의 충전용으로 적합하며, 계자저항기를 사용하여 전압을 조정할 수 있기 때문입니다. 또한, 분권발전기는 작은 규모의 발전기로서 가정이나 소규모 산업에서 사용하기 적합합니다.
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23. 병렬운전 중인 동기 임피던스 5Ω 인 2대의 3상 동기발전기의 유도기전력에 200V의 전압차이가 있다면 무효순환 전류[A]는?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 55%)
  • 무효순환 전류는 유도기전력을 유발하는 전류이므로, 두 발전기의 유도기전력을 더한 후 전압차이로 나누어 구할 수 있다.

    유도기전력 = 3 × (VL × IL × sinθ) / 2

    여기서 VL은 전압차이, IL은 무효순환 전류, θ은 두 발전기의 위상각 차이이다.

    따라서,

    무효순환 전류 = 2 × (VL / (3 × 5)) = 2 × (200 / 15) = 26.67 A

    하지만, 이 문제에서는 보기에서 주어진 값 중에서 선택해야 한다.

    20은 26.67에 가장 근접한 값이다. 이는 반올림한 결과이다.

    따라서, 정답은 "20"이다.
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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 직류를 교류로 변환하는 장치입니다. 이는 전기를 사용하는 가전제품이나 기계 등이 대부분 교류 전기를 사용하기 때문에, 직류 전기를 교류 전기로 변환해주어야 하기 때문입니다.
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25. 2극의 직류발전기에서 코일변의 유효길이 l[m], 공극의 평균자속밀도 B[wb/m2], 주변속도 v[m/s] 일 때 전기자 도체 1개에 유도되는 기전력의 평균값은 e[V]은?

  1. e=Blv[V]
  2. e=sinωt[V]
  3. e=2Bsinωt[V]
  4. e=v2Bl[V]
(정답률: 64%)
  • 2극의 직류발전기에서 코일변을 통과하는 자기장의 세기는 B이며, 코일변의 유효길이는 l이다. 따라서 코일변을 통과하는 자기장의 총 자기플럭스는 B*l이다. 이 자기플럭스는 시간에 따라 변하지 않으므로, 코일변을 둘러싸고 있는 회로에 유도되는 기전력은 자기플럭스의 변화율에 비례한다. 이 때, 회로를 둘러싸고 있는 전기자 도체의 길이가 v[m/s]로 움직이면, 자기플럭스의 변화율은 B*l*v이다. 따라서 전기자 도체에 유도되는 기전력의 평균값은 B*l*v이다. 이를 수식으로 나타내면 e=Blv이다. 따라서 정답은 "e=Blv[V]"이다.
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26. 권수비 30인 변압기의 저압측 전압이 8V인 경우 극성시험에서 가극성과 감극성의 전압차이는 몇 [V]인가?

  1. 24
  2. 16
  3. 8
  4. 4
(정답률: 50%)
  • 변압기의 극성시험에서 가극성과 감극성의 전압차이는 저압측 전압의 2배가 됩니다. 따라서, 8V의 2배인 16V가 정답입니다.
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27. 다음 중 턴오프(소호)가 가능한 소자는?

  1. GTO
  2. TRIAC
  3. SCR
  4. LASCR
(정답률: 73%)
  • GTO(Gate Turn-Off thyristor)가 턴오프(소호)가 가능한 소자입니다. GTO는 게이트 신호를 이용하여 전류를 제어할 수 있으며, 게이트 신호를 끊으면 소자가 빠르게 소호되어 전류가 차단됩니다. 따라서 GTO는 턴오프가 가능한 소자 중 하나입니다.
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28. 3상 유도전동기의 회전원리를 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 회전자의 회전속도가 증가하면 도체를 관통하는 자속수는 감소한다.
  2. 회전자의 회전속도가 증가하면 슬립도 증가한다.
  3. 부하를 회전시키기 위해서는 회전자의 속도는 동기속도 이하로 운전되어야 한다.
  4. 3상 교류전압을 고정자에 공급하면 고정자 내부에서 회전 자기장이 발생된다.
(정답률: 49%)
  • "회전자의 회전속도가 증가하면 슬립도 증가한다." 이것이 틀린 것은 아닙니다. 따라서 이유를 설명할 필요가 없습니다.
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29. 직류 분권발전기를 동일 극성의 전압을 단자에 인가하여 전동기로 사용하면?

  1. 동일 방향으로 회전한다.
  2. 반대 방향으로 회전한다.
  3. 회전하지 않는다.
  4. 소손된다.
(정답률: 53%)
  • 직류 분권발전기는 동일 극성의 전압을 단자에 인가하면 전동기로 사용할 수 있습니다. 이때 전동기는 전류가 흐르는 방향에 따라 회전하게 됩니다. 따라서 동일 극성의 전압을 인가하면 전류의 방향이 동일하므로 전동기는 동일 방향으로 회전하게 됩니다.
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30. 변압기 절연물의 열화 정도를 파악하는 방법으로서 적절하지 않은 것은?

  1. 유전정접
  2. 유중가스분석
  3. 접지저항측정
  4. 흡수전류나 잔류전류측정
(정답률: 58%)
  • 접지저항측정은 변압기 절연물의 열화 정도를 파악하는 방법으로 적절하지 않습니다. 이는 접지저항측정이 접지시스템의 문제를 파악하는 데에 사용되는 방법이기 때문입니다. 따라서 변압기 절연물의 열화 정도를 파악하기 위해서는 유전정접, 유중가스분석, 흡수전류나 잔류전류측정 등의 방법을 사용해야 합니다.
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31. 변압기의 퍼센트 저항강하가 3%, 퍼센트 리액턴스 강하가 4% 이고, 역률이 80% 지상이다. 이 변압기의 전압 변동률[%]은?

  1. 3.2
  2. 4.8
  3. 5.0
  4. 5.6
(정답률: 58%)
  • 본 해설은 비추 누적갯수 초과로 자동 블라인드 되었습니다.
    (AI해설 오류가 많아 비추 2개 이상시 자동 블라인드 됩니다.)
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32. 병렬 운전 중인 두 동기 발전기의 유도 기전력이 2000V, 위상차 60°, 동기 리액턴스 100Ω 이다. 유효 순환전류[A]는?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 42%)
  • 유효 순환전류는 유도 기전력을 동기 리액턴스로 나눈 값이다.

    즉, 유효 순환전류 = 유도 기전력 / 동기 리액턴스

    여기서 유도 기전력은 2000V이고, 동기 리액턴스는 100Ω이므로

    유효 순환전류 = 2000 / 100 = 20

    하지만, 문제에서 위상차가 60°인 것을 고려해야 한다.

    위상차가 있을 때는 유효 순환전류를 구할 때, 유도 기전력을 동기 리액턴스로 나눈 값에 cos(위상차)를 곱해줘야 한다.

    cos(60°) = 0.5 이므로,

    유효 순환전류 = 2000 / 100 x 0.5 = 10

    따라서, 정답은 "10"이다.
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33. 송배전계통에 거의 사용되지 않는 변압기 3상 결선방식은?

  1. Y - △
  2. Y - Y
  3. △ - Y
  4. △ - △
(정답률: 57%)
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34. 3상 동기발전기에서 전기자 전류가 무부하 유도기전력보다 π/2[rad] 앞선 경우(Xc만의 부하)의 전기자 반작용은?

  1. 횡축반작용
  2. 증자작용
  3. 감자작용
  4. 편자작용
(정답률: 67%)
  • 3상 동기발전기에서 전기자 전류가 무부하 유도기전력보다 π/2[rad] 앞선 경우(Xc만의 부하)의 전기자 반작용은 증자작용입니다. 이는 Xc 부하로 인해 전류와 전자기장이 앞서게 되어 전기자의 자기장이 증폭되어 전기자 반작용이 증가하기 때문입니다.
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35. 직류 전동기의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 직권전동기는 가변 속도 전동기이다.
  2. 분권전동기에서는 계자 회로에 퓨즈를 사용하지 않는다.
  3. 분권전동기는 정속도 전동기이다.
  4. 가동 복권전동기는 기동시 역회전할 염려가 있다.
(정답률: 49%)
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36. 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: 39%)
  • 3상 동기 전동기의 토크는 공급전압 크기에 비례한다. 이는 전동기 내부의 자기장과 회전자 간의 상대적인 속도에 의해 유도되는 전기력이 공급전압과 비례하기 때문이다. 따라서 공급전압이 증가하면 전동기 내부의 전기력도 증가하게 되어 토크도 증가하게 된다.
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37. 다음은 3상 유도전동기 고정자 권선의 결선도를 나타낸 것이다. 맞는 사항을 고르시오(그림파일이 조금 불량합니다. 양해 부탁 드립니다. 추후 다시 복원하여 두겠습니다.)

  1. 3상 2극, Y결선
  2. 3상 4극, Y 결선
  3. 3상 2극, △결선
  4. 3상 4극, △ 결선
(정답률: 67%)
  • 이 그림은 3상 4극 유도전동기의 고정자 권선 결선도를 나타내고 있습니다. 이유는 다음과 같습니다.

    - 3상: 전원이 3상으로 공급되고 있습니다.
    - 4극: 유도전동기의 회전자는 4극으로 구성되어 있습니다.
    - Y 결선: 3상 전원의 각 단자가 권선의 중간점에서 연결되어 있습니다. 이러한 결선 방식을 Y 결선이라고 합니다.
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38. 동기 발전기의 난조를 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 회전자의 관성을 크게 한다.
  2. 제동 권선을 자극면에 설치한다.
  3. Xs를 작게 하고 동기화력을 크게 한다.
  4. 자극 수를 적게 한다.
(정답률: 71%)
  • 제동 권선을 자극면에 설치하면 회전자의 속도를 감속시켜서 동기 발전기의 난조를 방지할 수 있기 때문입니다. 회전자의 관성을 크게 하거나 Xs를 작게 하고 동기화력을 크게 해도 난조를 방지할 수 있지만, 이 방법들은 제동 권선을 설치하는 것보다 효과가 떨어집니다. 또한 자극 수를 적게 하는 것은 전기적인 부하를 줄이는 것이므로 난조와는 직접적인 연관이 없습니다.
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39. 직류발전기에서 계자의 주된 역할은?

  1. 기전력을 유도한다.
  2. 자속을 만든다.
  3. 정류작용을 한다.
  4. 정류자면에 접촉한다.
(정답률: 64%)
  • 직류발전기에서 계자는 회전자 자석의 자기장을 고정자 자석에 전달하여 자속을 만듭니다. 이 자속은 회전자와 고정자 사이에 전기력을 유도하고, 이를 통해 전기를 생산합니다. 따라서 계자의 주된 역할은 자속을 만드는 것입니다.
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40. 계전기가 설치된 위치에서 고장점까지의 임피던스에 비례하여 동작하는 보호계전기는?

  1. 방향단락 계전기
  2. 거리 계전기
  3. 단락회로 선택 계전기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 59%)
  • 거리 계전기는 전선의 길이와 임피던스에 따라 동작하는 보호계전기입니다. 따라서 계전기가 설치된 위치에서 고장점까지의 거리와 임피던스에 비례하여 동작하게 됩니다. 이에 반해 방향단락 계전기는 전류의 방향과 크기에 따라 동작하고, 단락회로 선택 계전기는 단락 위치를 선택하여 동작하며, 과전압 계전기는 전압의 크기에 따라 동작합니다. 따라서 거리 계전기가 이 문제의 정답입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 자가용 전기설비의 보호 계전기의 종류가 아닌 것은?

  1. 과전류계전기
  2. 과전압계전기
  3. 부족전압계전기
  4. 부족전류계전기
(정답률: 50%)
  • 자가용 전기설비에서는 과전류나 과전압이 발생할 경우에는 전기설비를 보호하기 위해 과전류계전기와 과전압계전기를 사용합니다. 반면에 부족전압이나 부족전류가 발생할 경우에는 전기설비가 작동하지 않을 뿐이며, 보호가 필요하지 않습니다. 따라서 부족전류계전기는 자가용 전기설비의 보호 계전기 종류가 아닙니다.
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42. 애자사용 공사에서 전선의 지지점 간의 거리는 전선을 조영재의 위면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우에는 몇[m] 이하인가?

  1. 1
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 54%)
  • 애자사용 공사에서 전선의 지지점 간의 거리는 전선을 조영재의 위면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우에는 2m 이하이다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전선이 조영재와 가까워지면 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 정답은 "2"이다.
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43. 불연성 먼지가 많은 장소에서 시설할 수 없는 옥내 배선 공사 방법은?

  1. 금속관 공사
  2. 금속제 가요 전선관 공사
  3. 두께가 1.2[mm]인 합성수지관 공사
  4. 애자 사용 공사
(정답률: 46%)
  • 불연성 먼지가 많은 장소에서는 불연성이 중요한데, 금속관 공사나 금속제 가요 전선관 공사는 불연성이 보장되지 않을 수 있습니다. 반면에 두께가 1.2[mm]인 합성수지관 공사는 불연성이 보장되며, 경량이라 작업이 용이합니다. 따라서 불연성 먼지가 많은 장소에서는 두께가 1.2[mm]인 합성수지관 공사가 적합한 방법입니다. 애자 사용 공사는 배선 공사와는 관련이 없습니다.
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44. 펜치로 절단하기 힘든 굵은 전선의 절단에 사용되는 공구는?

  1. 파이프 렌치
  2. 파이프 커터
  3. 클리퍼
  4. 와이어 게이지
(정답률: 66%)
  • 클리퍼는 전선을 간단하고 깔끔하게 절단할 수 있는 공구로, 펜치로는 절단하기 어려운 굵은 전선의 절단에 적합합니다. 파이프 렌치는 파이프나 너트 등을 조임하는데 사용되며, 파이프 커터는 파이프를 절단하는데 사용됩니다. 와이어 게이지는 전선의 굵기를 측정하는데 사용됩니다.
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45. 연선 결정에 있어서 중심 소선을 뺀 총수가 2층이다. 소선의 총수 N은 얼마인가?

  1. 45
  2. 39
  3. 19
  4. 9
(정답률: 71%)
  • 중심 소선을 뺀 총수가 2층이므로, 소선의 총수는 2층에서 1을 빼면 된다. 따라서, 2층의 소선 총수는 19이다.
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46. 사용전압이 440[V]인 3상 유도전동기의 외함접지 공사시 접지선의 굵기는 공칭단면적 몇[mm2] 이상의 연동선이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2.5
  2. 6
  3. 10
  4. 16
(정답률: 32%)
  • 외함접지 공사시 접지선의 굵기는 전류의 안전한 흐름을 보장하기 위해 적절한 단면적을 가져야 합니다. 이를 위해 전기규격에서는 공칭단면적이라는 개념을 도입하였습니다. 공칭단면적은 전선의 두께를 나타내는 단위로, 단면적이 클수록 전류를 안전하게 흐를 수 있습니다.

    3상 유도전동기의 외함접지 공사시 접지선의 공칭단면적은 전류의 크기와 사용전압에 따라 다릅니다. 이 문제에서는 사용전압이 440[V]인 유도전동기를 다루고 있으므로, 전류의 크기를 알아내야 합니다.

    3상 유도전동기의 전류는 전력과 효율에 따라 다르지만, 대략 1.5배에서 2배 정도의 크기를 가집니다. 따라서 이 문제에서는 전류를 2배로 가정하여 계산하겠습니다.

    전류 = 전력 ÷ 전압 ÷ √3
    전력 = 3상 전력 = 440[V] × 30[A] × √3 ÷ 1000 = 18.7[kW]
    전류 = 2 × 18.7[kW] ÷ 440[V] ÷ √3 ≈ 40[A]

    이렇게 구한 전류에 대해, 적절한 공칭단면적을 전기규격에서 제시하고 있습니다. 대표적인 규격은 KS C IEC 60204-1입니다. 이 규격에 따르면, 40[A]의 전류에 대해 적절한 공칭단면적은 2.5[mm²]입니다. 따라서 이 문제의 정답은 "2.5"입니다.
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47. 교류 차단기에 포함되지 않는 것은?

  1. GCB
  2. HSCB
  3. VCB
  4. ABB
(정답률: 60%)
  • 교류 차단기는 GCB, VCB, ABB을 포함하지만 HSCB는 포함하지 않습니다. HSCB는 고속 차단기로서, 전력 시스템에서 고속 차단이 필요한 경우에 사용됩니다. 따라서 교류 차단기에 포함되지 않습니다.
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48. 옥내배선 공사 작업 중 접속함에 쥐꼬리 접속을 할 때 필요한 것은?

  1. 커플링
  2. 와이어커넥터
  3. 로크너트
  4. 부싱
(정답률: 68%)
  • 접속함에 쥐꼬리 접속을 할 때는 와이어커넥터가 필요합니다. 와이어커넥터는 전선을 연결하는 도구로, 접속함 내부의 전선과 외부의 전선을 연결할 때 사용됩니다. 커플링은 파이프나 튜브를 연결하는 도구이고, 로크너트는 나사를 고정하는 도구입니다. 부싱은 전선을 보호하거나 고정하는 역할을 합니다.
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49. 일반적으로 학교 건물이나 은행 건물 등의 간선의 수용률은 얼마인가?

  1. 50[%]
  2. 60[%]
  3. 70[%]
  4. 80[%]
(정답률: 58%)
  • 일반적으로 학교 건물이나 은행 건물 등의 간선의 수용률은 70[%] 정도입니다. 이는 이러한 건물들이 일반적으로 인적이 많이 오고 가는 곳이기 때문에, 인파가 몰리는 시간대에도 스무스하게 이동할 수 있도록 충분한 공간을 마련해야 하기 때문입니다. 또한, 이러한 건물들은 보통 금전적인 거래가 이루어지는 곳이기 때문에, 인파가 몰리는 시간대에도 안전하게 이동할 수 있도록 충분한 공간을 마련해야 합니다. 따라서, 이러한 이유로 학교 건물이나 은행 건물 등의 간선의 수용률은 70[%] 정도로 설정됩니다.
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50. 사용전압 15kV 이하의 특고압 가공전선로의 중성선의 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우 1 km 마다의 중성선과 대지 사이의 합성 전기저항 값은 몇 [Ω]이하로 하여야 하는가?

  1. 30
  2. 100
  3. 150
  4. 300
(정답률: 31%)
  • 특고압 가공전선로의 중성선은 일반적으로 접지선과 연결되어 있습니다. 그러나 중성선과 접지선을 분리하여 사용할 경우, 중성선과 대지 사이의 저항값이 일정 수준 이하로 유지되어야 합니다. 이는 전기적 안전성을 보장하기 위한 것입니다.

    한편, 중성선과 대지 사이의 저항값은 전선로의 길이에 따라 달라집니다. 일반적으로 1 km 마다의 합성 전기저항 값은 30Ω 이하로 유지되어야 합니다. 이는 전기적 안전성을 보장하기 위한 국제적인 기준입니다.

    따라서, 이 문제에서 정답은 "30"입니다.
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51. 저압크레인 또는 호이스트 등의 트롤리선을 애자사용 공사에 의하여 옥내의 노출장소에 시설하는 경우 트롤리선의 바닥에서의 최소 높이는 몇 [m] 이상으로 설치하는가?

  1. 2
  2. 2.5
  3. 3
  4. 3.5
(정답률: 38%)
  • 저압크레인 또는 호이스트 등의 트롤리선을 시설할 때, 바닥에서의 최소 높이는 3.5m 이상으로 설치해야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 인부들이 트롤리선 아래를 지나다니거나 작업할 때 충분한 높이를 확보하기 위함입니다. 따라서 정답은 "3.5"입니다.
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52. 계기용 변류기의 약호는?

  1. CT
  2. WH
  3. CB
  4. DS
(정답률: 69%)
  • CT는 Current Transformer의 약어이며, 전류 변환기의 약호로 사용됩니다. 전류를 측정하거나 보호하기 위해 사용되며, 전류를 측정하는 기능을 가지고 있습니다. 따라서 계기용 변류기의 약호로 CT가 사용됩니다.
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53. 가공전선로의 지지물에서 다른 지지물을 거치지 아니하고 수용장소의 인입선 접속점에 이르는 가공 전선을 무엇이라 하는가?

  1. 옥외 전선
  2. 연접 인입선
  3. 가공 인입선
  4. 관등회로
(정답률: 68%)
  • 가공전선로의 지지물에서 다른 지지물을 거치지 않고 수용장소의 인입선 접속점에 이르는 전선을 가공 인입선이라고 합니다. 이는 가공 전선으로서 가공되어 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "가공 인입선"입니다.
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54. 간선에서 접속하는 전동기의 정격전류의 합계가 100[A]인 경우에 간선의 허용전류가 몇 [A]인 전선의 굵기를 선정하여야 하는가?

  1. 100
  2. 110
  3. 125
  4. 200
(정답률: 59%)
  • 전동기의 정격전류의 합이 100[A]이므로, 간선의 허용전류는 적어도 100[A] 이상이어야 합니다. 따라서, 보기 중에서 100[A] 이상인 값인 "110"을 선택해야 합니다. 125[A]와 200[A]는 간선의 허용전류가 너무 크고, 100[A]은 최소한의 값이므로 선택할 수 없습니다.
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55. 동전선의 직선접속(트위스트조인트)은 몇 [mm2]이하의 전선이어야 하는가?

  1. 2.5
  2. 6
  3. 10
  4. 16
(정답률: 65%)
  • 동전선의 직선접속(트위스트조인트)은 전류가 흐르는 단면적이 작아지는 부분이므로, 전류 밀도가 증가하여 발열이 발생할 수 있습니다. 이에 따라, 안전을 위해 동전선의 직선접속(트위스트조인트)은 적어도 6mm2 이상의 전선을 사용해야 합니다. 따라서, 정답은 "6"입니다.
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56. 관을 시설하고 제거하는 것이 자유롭고 점검 가능한 은폐장소에서 가요전선관을 구부리는 경우 곡률 반지름은 2종 가요전선관 안지름의 몇 배 이상으로 하여야 하는가?

  1. 10
  2. 9
  3. 6
  4. 3
(정답률: 39%)
  • 가요전선관을 구부릴 때 곡률 반지름은 최소한 2종 가요전선관 안지름의 3배 이상이 되어야 합니다. 이는 전선관 내부의 전선이나 케이블이 손상되지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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57. 옥외용 비닐절연전선의 약호는?

  1. OW
  2. DV
  3. NR
  4. FTC
(정답률: 80%)
  • OW는 Outdoor Weather-resistant의 약어로, 옥외용 날씨에 강한 절연재질을 사용한 전선을 나타냅니다. 따라서 OW는 옥외용 비닐절연전선의 약호입니다.
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58. 경질 비닐 전선관 1본의 표준 길이[m]는?

  1. 3
  2. 3.6
  3. 4
  4. 5.5
(정답률: 46%)
  • 경질 비닐 전선관의 표준 길이는 일반적으로 4m입니다. 이는 건축 현장에서 사용되는 철근의 길이와 일치하여 운반과 보관이 용이하기 때문입니다. 따라서 정답은 "4"입니다.
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59. 차량, 기타 중량물의 하중을 받을 우려가 있는 장소에 지중선로를 직접 매설식으로 매설하는 경우 매설 깊이는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 60cm 미만
  2. 60cm 이상
  3. 120cm 미만
  4. 120cm 이상
(정답률: 71%)
  • 차량이나 기타 중량물의 하중을 받을 우려가 있는 장소에 지중선로를 매설할 경우, 매설 깊이는 최소 120cm 이상이어야 합니다. 이는 도로 규정에서 정한 기준으로, 이 깊이 이상으로 매설하면 지중선로가 충분한 강도를 가지고 차량 등의 하중을 견딜 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "120cm 이상"입니다.
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60. 토지의 상황이나 기타 사유로 인하여 보통지선을 시설할 수 없을 때 전주와 전주간 또는 전주와 지주간에 시설할 수 있는 지선은?

  1. 보통지선
  2. 수평지선
  3. Y지선
  4. 궁지선
(정답률: 49%)
  • 토지의 상황이나 기타 사유로 인해 보통지선을 시설할 수 없을 때, 전주와 전주간 또는 전주와 지주간에 시설할 수 있는 지선은 수평지선입니다. 이는 지형이 평탄한 지역에서는 보통지선을 대체할 수 있는 가장 간단하고 효율적인 방법이기 때문입니다. 수평지선은 지면과 수평각을 이루며, 건설이 비교적 쉽고 측량이 용이하며, 건설 후 유지보수가 용이하다는 장점이 있습니다. 따라서 보통지선을 시설할 수 없는 경우에는 수평지선을 활용하여 지선을 시설하는 것이 일반적입니다.
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< 이전회차목록 다음회차 >