전기기능사 필기 기출문제복원 (2014-10-11)

전기기능사
(2014-10-11 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. △결선에서 선전류가 10√3이면 상전류는?

  1. 5 A
  2. 10 A
  3. 10√3 A
  4. 30 A
(정답률: 68%)
  • △결선은 삼각형 모양의 회로를 말합니다. 이 회로에서 선전류와 상전류는 다음과 같은 관계가 있습니다.

    상전류 = 선전류 / √3

    따라서, 선전류가 10√3 A일 때,

    상전류 = 10√3 / √3 = 10 A

    따라서, 정답은 "10 A"입니다.
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2. 인덕턴스 0.5H에 주파수가 60 Hz이고 전압이 220V인 교류 전압이 가해질 때 흐르는 전류는 약 몇 A 인가?

  1. 0.59
  2. 0.87
  3. 0.97
  4. 1.17
(정답률: 54%)
  • 인덕턴스 L, 주파수 f, 전압 V가 주어졌을 때, 인덕턴스에 흐르는 전류 I는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    I = V / (2πfL)

    여기서, 2πfL은 인덕턴스의 임피던스(Z)를 나타냅니다.

    Z = 2πfL

    따라서, I = V / Z 입니다.

    주어진 문제에서, L = 0.5H, f = 60Hz, V = 220V 이므로,

    Z = 2πfL = 2π × 60 × 0.5 = 188.5Ω

    I = V / Z = 220 / 188.5 = 1.17A

    따라서, 정답은 "1.17"입니다.
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3. 교류 전력에서 일반적으로 전기기기의 용량을 표시하는데 쓰이는 전력은?

  1. 피상전력
  2. 유효전력
  3. 무효전력
  4. 기전력
(정답률: 62%)
  • 교류 전력에서 일반적으로 전기기기의 용량을 표시하는데 쓰이는 전력은 "피상전력"입니다. 이는 전기기기가 소비하는 전력의 총량을 나타내며, 유효전력과 무효전력의 합으로 이루어져 있습니다. 따라서 전기기기의 용량을 측정하거나 비교할 때는 피상전력을 사용합니다.
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4. 전류에 의한 자기장의 세기를 구하는 비오-사바르의 법칙을 옳게 나타낸 것은?

(정답률: 68%)
  • 전류가 흐르는 도선을 중심으로 한 원통형 영역 내에서 자기장의 세기는 전류의 크기와 원통의 반지름에 비례하며, 전류의 흐름 방향에 수직인 방향에서 가장 크다는 것을 나타내는 것이 비오-사바르의 법칙입니다. 따라서, 올바른 정답은 ""입니다.
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5. 일반적으로 온도가 높아지게 되면 전도율이 커져서 온도 계수가 부(-)의 값을 가지는 것이 아닌 것은?

  1. 구리
  2. 반도체
  3. 탄소
  4. 전해액
(정답률: 58%)
  • 구리는 전자의 자유도가 높아지면서 전도율이 증가하기 때문에 온도가 높아져도 전도율이 감소하지 않습니다. 따라서 온도 계수가 부(-)의 값을 가지지 않습니다.
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6. 평행한 두 도선의 간의 전자력은?

  1. 거리 r 에 비례한다.
  2. 거리 r 에 반비례한다.
  3. 거리 r2 에 비례한다.
  4. 거리 r2 에 반비례한다.
(정답률: 18%)
  • 두 도선 사이의 전자력은 두 도선을 둘러싼 자기장에 의해 결정됩니다. 이 자기장은 도선에서 흐르는 전류에 의해 생성됩니다. 두 도선이 평행하다면, 두 도선에서 생성되는 자기장은 서로 같은 방향을 가지며, 이는 두 도선 사이의 전자력이 서로 반대 방향을 가지게 됩니다. 이 때, 두 도선 사이의 거리가 멀어질수록 자기장의 세기는 감소하므로, 전자력은 거리 r에 반비례합니다.
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7. 권선수 100회 감은 코일에 2 A의 전류가 흘렀을때 50×10-3Wb 자속이 코일에 쇄교 되었다면 자기 인덕턴스는 몇 H 인가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 53%)
  • 자기 인덕턴스는 다음과 같은 식으로 구할 수 있습니다.

    L = Φ/I

    여기서 Φ는 자속, I는 전류입니다. 문제에서 주어진 값으로 대입하면 다음과 같습니다.

    L = 50×10-3 / 2

    L = 25×10-3

    L = 2.5 mH

    따라서 정답은 "2.5"입니다.
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8. 코일의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공진하는 성질이 있다.
  2. 상호유도작용이 있다.
  3. 전원 노이즈 차단기능이 있다.
  4. 전류의 변화를 확대시키려는 성질이 있다.
(정답률: 54%)
  • 코일은 전류의 변화를 확대시키려는 성질이 없습니다. 오히려 코일은 전류의 변화를 제한하고 부드럽게 만드는 역할을 합니다. 이는 코일이 자기장을 생성하면서 전류의 변화를 감쇠시키기 때문입니다. 따라서 "전류의 변화를 확대시키려는 성질이 있다."는 설명이 틀린 것입니다.
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9. 200 V의 교류전원에 선풍기를 접속하고 전력과 전류를 측정하였더니 600 W, 5 A 이였다. 이 선풍기의 역률은?

  1. 0.5
  2. 0.6
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 66%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의됩니다. 유효전력은 실제로 선풍기가 사용하는 전력으로, 피상전력은 선풍기에 공급되는 전력입니다.

    유효전력은 P = VIcos(θ)로 계산할 수 있습니다. 여기서 V는 전압, I는 전류, cos(θ)는 역률입니다.

    피상전력은 S = VI로 계산할 수 있습니다.

    따라서 역률은 cos(θ) = P/S로 계산할 수 있습니다.

    주어진 값으로 계산하면,

    유효전력 P = 600 W
    피상전력 S = 200 V x 5 A = 1000 W

    cos(θ) = P/S = 600/1000 = 0.6

    따라서 정답은 "0.6"입니다. 이는 선풍기가 전체 공급 전력의 60%를 실제로 사용하고 있다는 것을 의미합니다.
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10. 임의의 폐회로에서 키르히호프의 제2법칙을 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 기전력의 합 = 합성 저항의 합
  2. 기전력의 합 = 전압 강하의 합
  3. 전압 강하의 합 = 합성 저항의 합
  4. 합성 저항의 합 = 회로 전류의 합
(정답률: 72%)
  • 정답: 전압 강하의 합 = 합성 저항의 합

    키르히호프의 제2법칙은 "회로의 닫힌 경로를 따라 합성 전압이 0이 되어야 한다"는 법칙입니다. 이 법칙은 전기 회로에서 전압과 전류의 관계를 설명하는 법칙 중 하나입니다.

    전압은 전기 회로에서 전하가 이동할 때 발생하는 전기적인 차이를 의미합니다. 전압은 전기 회로의 각 부분에서 발생하며, 이러한 전압은 회로의 전체 전압과 합쳐져야 합니다.

    전압 강하는 전기 회로에서 전압이 감소하는 것을 의미합니다. 전압 강하는 회로의 각 부분에서 발생하며, 이러한 전압 강하는 회로의 전체 전압과 합쳐져야 합니다.

    합성 저항은 전기 회로에서 여러 개의 저항이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있는 경우, 이를 하나의 저항으로 대체한 것을 의미합니다. 합성 저항은 회로의 전체 저항과 같습니다.

    따라서, 키르히호프의 제2법칙에서는 전압 강하의 합이 합성 저항의 합과 같아야 합니다. 이는 전압과 전류의 관계를 설명하는 법칙 중 하나이며, 전기 회로에서 매우 중요한 개념입니다.
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11. 5 Wh는 몇 J 인가?

  1. 720
  2. 1800
  3. 7200
  4. 18000
(정답률: 79%)
  • 1 Wh = 3600 J 이므로, 5 Wh = 5 x 3600 J = 18000 J 입니다. 따라서 정답은 "18000" 입니다.
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12. 자속밀도 0.5Wb/m2의 자장 안에 자장과 직각으로 20 cm의 도체를 놓고 이것에 10 A의 전류를 흘릴 때 도체가 50 cm 운동한 경우의 한 일은 몇 J 인가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 5
(정답률: 41%)
  • 자속밀도는 자기장의 세기를 나타내는 값이며, 단위는 Wb/m2이다. 따라서 자속밀도가 0.5Wb/m2인 자장 안에 놓인 도체에 작용하는 자기력은 다음과 같다.

    F = BIL = 0.5 × 0.2 × 10 = 1 N

    여기서 B는 자속밀도, I는 전류, L은 도체의 길이를 나타낸다. 이 자기력이 도체를 일정한 거리인 50 cm 운동시켰으므로, 도체에 작용한 일은 다음과 같다.

    W = Fd = 1 × 0.5 = 0.5 J

    따라서 정답은 "0.5"이다.
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13. 일반적으로 절연체를 서로 마찰시키면 이들 물체는 전기를 띠게 된다. 이와 같은 현상은?

  1. 분극
  2. 정전
  3. 대전
  4. 코로나
(정답률: 84%)
  • 이러한 현상은 대전이라고 부르며, 서로 다른 물질의 접촉으로 인해 전자가 이동하면서 전기적인 차이가 발생하기 때문입니다. 이러한 전기적인 차이는 전기적인 에너지를 가지고 있으며, 이를 이용하여 전기적인 작업을 수행할 수 있습니다.
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14. 공기 중에서 m(Wb)의 자극으로부터 나오는 자력선의 총수는 얼마인가?(단, μ는 물체의 투자율이다.)

  1. m
  2. μm
  3. m/μ
  4. μ/m
(정답률: 63%)
  • 자기장의 크기는 자극의 크기와 직접 비례하며, 자기장의 크기와 자력선의 총수는 비례 관계에 있습니다. 따라서 자극이 m(Wb)일 때, 자기장의 크기는 m이 됩니다.

    또한, 자기장의 크기는 물체의 투자율(μ)에 반비례합니다. 따라서 물체의 투자율이 μ일 때, 자기장의 크기는 m/μ가 됩니다.

    따라서, 공기 중에서 m(Wb)의 자극으로부터 나오는 자력선의 총수는 m/μ가 됩니다.
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15. 그림에서 단자 A-B 사이의 전압은 몇 V 인가?

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 6.5
  4. 9.5
(정답률: 66%)
  • 단자 A-B 사이의 전압은 2.5V입니다. 이유는 A와 B 사이의 회로는 병렬 회로이기 때문에 전압은 동일하게 유지됩니다. 따라서, 5V 전원이 절반으로 나누어져 A와 B 사이에 2.5V의 전압이 생성됩니다.
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16. 전구를 점등하기 전의 저항과 점등한 후의 저항을 비교하면 어떻게 되는가?

  1. 점등 후의 저항이 크다.
  2. 점등 전의 저항이 크다.
  3. 변동 없다.
  4. 경우에 따라 다르다.
(정답률: 66%)
  • 점등하기 전에는 전구 내부에 전류가 흐르지 않기 때문에 전구 내부의 전기저항은 크지 않습니다. 하지만 전구를 점등하면 전류가 흐르면서 전구 내부의 전기저항이 작아지게 됩니다. 따라서 점등 후의 저항은 점등 전의 저항보다 작아지게 됩니다. 따라서 정답은 "점등 후의 저항이 크다."가 됩니다.
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17. 진공 중에서 같은 크기의 두 자극을 1m 거리에 놓았을 때 작용하는 힘이 6.33×104N이 되는 자극의 단위는?

  1. 1 N
  2. 1 J
  3. 1 Wb
  4. 1 C
(정답률: 66%)
  • 단위는 "1 Wb"입니다.

    이유는 힘의 단위는 뉴턴(N)이고, 진공 중에서 자극이 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 결정됩니다. 쿨롱 법칙에 따르면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 전하의 크기와 거리에 비례하며, 전하의 크기는 쿨롱(C)으로 표시됩니다.

    따라서, 진공 중에서 같은 크기의 두 자극을 1m 거리에 놓았을 때 작용하는 힘이 6.33×10^4N이 되려면, 두 자극의 전하 크기는 1쿨롱(C)이어야 합니다. 이 때, 자극의 전하 크기가 1쿨롱(C)이면서 거리가 1m인 경우, 자극 사이의 자기장의 세기는 1 웨버(Wb)가 됩니다. 따라서, 단위는 "1 Wb"입니다.
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18. 2개의 저항 R1, R2를 병렬 접속하면 합성 저항은?

  1. 1/(R1+ R2)
  2. R1/(R1+ R2)
  3. (R1× R2)/(R1+ R2)
  4. R2/(R1+ R2)
(정답률: 83%)
  • 병렬 접속된 저항들은 전압은 같고 전류는 각각 다르게 흐르게 됩니다. 이때 전류의 총량은 각각의 전류의 합과 같으므로, 전압이 같은 저항들의 병렬 접속에서는 전류가 작은 저항이 더 큰 저항보다 더 많은 전류를 받게 됩니다.

    따라서 병렬 접속된 저항들의 합성 저항은 각각의 저항이 받는 전압이 같으므로, 각각의 저항에서의 전류 비율에 따라 가중 평균을 구해야 합니다. 이때 가중치는 각각의 저항의 저항값의 역수(1/R)입니다.

    따라서 병렬 접속된 저항들의 합성 저항은 (R1× R2)/(R1+ R2)입니다.
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19. 다음 전압 파형의 주파수는 약 몇 Hz인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 67%)
  • 주기는 파형이 한 번 반복되는데 걸리는 시간을 의미합니다. 주기 T는 T=1/f 로 계산할 수 있습니다. 주어진 파형의 주기를 측정해보면 약 16.7ms 이므로, 주파수 f는 f=1/T 로 계산하면 약 60Hz가 됩니다. 따라서 정답은 "60"입니다.
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20. 납축전지가 완전히 방전되면 음극과 양극은 무엇으로 변하는가?

  1. PbSo4
  2. PbSo2
  3. H2So4
  4. Pb
(정답률: 61%)
  • 납축전지가 완전히 방전되면 음극과 양극 모두 화학적 반응을 통해 화합물로 변화합니다. 음극은 PbSO4로, 양극은 PbO2와 PbSO4로 변합니다. 이는 충전 시에 일어났던 화학적 반응의 역반응이 일어나기 때문입니다. PbSO4은 납과 황산의 화합물로, 충전 시에 양극에서 일어난 화학적 반응에서 생성됩니다. 따라서 완전 방전 시에는 역반응이 일어나 PbSO4로 변합니다.
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2과목: 전기 기기

21. 동기기의 전기자 권선법이 아닌 것은?

  1. 전절권
  2. 분포권
  3. 2층권
  4. 중권
(정답률: 55%)
  • 전기자 권선법은 전기장이 존재하는 공간에서 전기적으로 동등한 위치에 있는 두 점 사이의 전위차를 계산하는 방법입니다. 이 때, 전기장이 일정한 값을 가지는 경우에만 적용 가능합니다. 따라서 전절권은 전기장이 일정하지 않은 경우에는 적용할 수 없습니다.
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22. 변압기의 정격출력으로 맞는 것은?

  1. 정격 1차 전압 × 정격 1차 전류
  2. 정격 1차 전압 × 정격 2차 전류
  3. 정격 2차 전압 × 정격 1차 전류
  4. 정격 2차 전압 × 정격 2차 전류
(정답률: 54%)
  • 변압기의 정격출력은 전압과 전류의 곱으로 나타내며, 이는 전력을 나타내는 값입니다. 변압기의 1차 측과 2차 측의 전압과 전류는 서로 비례 관계에 있으므로, 정격 2차 전압과 정격 2차 전류를 곱한 값이 정격출력이 됩니다. 이는 2차 측에서 전력이 얼마나 공급될 수 있는지를 나타내는 값으로, 변압기의 성능을 평가하는 중요한 지표입니다. 따라서 정답은 "정격 2차 전압 × 정격 2차 전류" 입니다.
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23. 직류기에서 정류를 좋게 하는 방법 중 전압정류의 역할은?

  1. 보극
  2. 탄소
  3. 보상권선
  4. 리액턴스 전압
(정답률: 56%)
  • 직류기에서 전압을 일정하게 유지하기 위해서는 전압정류기가 필요합니다. 이때 전압정류기는 전류의 방향을 바꾸어가며 전압을 일정하게 유지합니다. 이 중에서 보극은 전류의 방향을 바꾸는 역할을 하며, 전압을 일정하게 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 보극은 직류기에서 정류를 좋게 하는 방법 중 하나입니다.
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24. 역률이 좋아 가정용 선풍기, 세탁기, 냉장고 등에 주로 사용되는 것은?

  1. 분상 기동형
  2. 콘덴서 기동형
  3. 반발 기동형
  4. 셰이딩 코일형
(정답률: 76%)
  • 콘덴서 기동형은 전기 모터의 기동 방식 중에서 역률이 가장 좋아서, 가정용 전기 제품들에 주로 사용됩니다. 이는 콘덴서를 이용하여 전기 모터의 기동을 도와주어, 전기 모터의 효율성을 높이고 전기 에너지를 절약할 수 있기 때문입니다.
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25. 기중기, 전기 자동차, 전기 철도와 같은 곳에 가장 많이 사용되는 전동기는?

  1. 가동 복권 전동기
  2. 차동 복권 전동기
  3. 분권 전동기
  4. 직권 전동기
(정답률: 83%)
  • 직권 전동기는 간단하고 신뢰성이 높으며, 회전력이 강하고 효율적이기 때문에 기중기, 전기 자동차, 전기 철도 등에서 가장 많이 사용됩니다. 또한, 직권 전동기는 회전 방향을 바꾸기 쉽고, 속도를 조절하기도 용이하여 다양한 용도에 적용할 수 있습니다.
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26. 동기전동기의 공급전압이 앞선 전류는 어떤 작용을 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 역률작용
  2. 교차자화작용
  3. 증자작용
  4. 감자작용
(정답률: 46%)
  • 이 문제는 오류가 있습니다. "감자작용"은 존재하지 않는 용어이며, 올바른 용어는 "역률작용"입니다. 따라서, 정답은 "역률작용"이며, 동기전동기의 공급전압이 앞선 전류는 역률작용을 일으킵니다. 역률작용은 전류와 전압의 위상 차이로 인해 발생하는 효과로, 전류가 증가하면 전압이 감소하고, 전류가 감소하면 전압이 증가합니다. 이는 동기전동기의 회전자에 인덕턴스가 존재하기 때문에 발생하는 현상으로, 회전자의 자기장과 스테이터의 자기장이 서로 상호작용하면서 발생합니다.
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27. 농형 유도전동기의 기동법이 아닌것은?

  1. 전전압 기동
  2. △-△ 기동
  3. 기동보상기에 의한 기동
  4. 리액터 기동
(정답률: 58%)
  • 정답은 "△-△ 기동"입니다.

    농형 유도전동기는 3상 교류 전원을 이용하여 작동하는데, 전전압 기동은 3상 교류 전원을 이용하여 유도전동기를 기동시키는 방법 중 하나입니다. 기동보상기에 의한 기동은 유도전동기의 부하 변화에 따라 전류와 전압을 조절하여 기동하는 방법이며, 리액터 기동은 유도전동기의 기동 전류를 제한하여 부드럽게 기동시키는 방법입니다.

    하지만 "△-△ 기동"은 농형 유도전동기의 기동 방법 중 하나가 아닙니다. "△-△ 기동"은 3상 교류 전원을 이용하여 3상 모터를 기동시키는 방법 중 하나입니다. 따라서 "△-△ 기동"은 농형 유도전동기의 기동법이 아닙니다.
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28. 동기조상기를 과여자로 사용하려면?

  1. 리액터로 작용
  2. 저항손의 보상
  3. 일반부하의 뒤진 전류 보상
  4. 콘덴서로 작용
(정답률: 54%)
  • 동기조상기는 회전자와 스테이터 간의 자기장을 이용하여 회전자의 회전을 도와주는 역할을 합니다. 이때, 회전자와 스테이터 간의 자기장은 교류 전원을 이용하여 생성됩니다. 이 교류 전원을 과여자로 사용하면, 과전압이 발생하여 콘덴서로 작용하게 됩니다. 따라서, 콘덴서로 작용하는 것이 정답입니다.
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29. 직류를 교류로 변환하는 기기는?

  1. 변류기
  2. 정류기
  3. 초퍼
  4. 인버터
(정답률: 76%)
  • 직류를 교류로 변환하는 기기는 인버터입니다. 인버터는 직류 전원을 교류로 변환하여 다양한 전자기기나 모터 등에 전원을 공급할 수 있습니다.
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30. 그림의 정류회로에서 다이오드의 전압강하를 무시할 때 콘덴서 양단의 최대 전압은 약 몇 V 까지 충전 되는가?

  1. 70
  2. 141
  3. 280
  4. 352
(정답률: 61%)
  • 다이오드의 전압강하를 무시하면 콘덴서는 100V 전압으로 충전되며, 이때 R1과 R2는 병렬로 연결되어 전압분배가 일어나게 된다. 따라서 R1과 R2에 걸리는 전압의 합은 100V가 되며, R1과 R2의 저항값이 같으므로 각각 50V의 전압이 걸리게 된다. 이때 콘덴서 양단의 최대 전압은 R1과 R2 중 더 큰 전압이 걸리는 R1의 양단 전압인 50V에 2를 곱한 100V가 된다. 따라서 정답은 100V가 아닌 141V가 된다.
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31. 회전수 540 rpm, 12극, 3상 유도전동기의 슬립(%)은?(단, 주파수는 60 Hz 이다.)

  1. 1
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 45%)
  • 슬립(%) = (ns - n) / ns x 100
    ns = 동기회전수 = 120 x f / p = 120 x 60 / 12 = 600 rpm
    n = 실제 회전수 = 540 rpm
    슬립(%) = (600 - 540) / 600 x 100 = 10%
    따라서 정답은 "10" 입니다.
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32. 직류 분권전동기의 회전방향을 바꾸기 위해 일반적으로 무엇의 방향을 바꾸어야 하는가?

  1. 전원
  2. 주파수
  3. 계자저항
  4. 전기자전류
(정답률: 53%)
  • 직류 분권전동기는 전기자전류를 이용하여 회전하므로, 회전방향을 바꾸기 위해서는 전기자전류의 방향을 바꾸어야 합니다. 따라서 정답은 "전기자전류"입니다.
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33. 다음 중 변압기의 원리와 관계있는 것은?

  1. 전기자 반작용
  2. 전자 유도 작용
  3. 플레밍의 오른손 법칙
  4. 플레밍의 왼손 법칙
(정답률: 56%)
  • 변압기는 전기 에너지를 변환하는 장치로, 전기 에너지를 자기 에너지로 변환하여 전압을 변화시키는데, 이때 전자 유도 작용이 중요한 역할을 합니다. 전자 유도 작용은 자기장을 통해 전류가 흐르는 회로 주위에 자기장이 형성되고, 이 자기장이 변화하면 회로 내부에 전기장이 유도되는 현상입니다. 변압기에서는 일정한 주파수로 전류를 흘려 자기장을 형성하고, 이 자기장이 변화하면 변압기 내부에 전기장이 유도되어 전압 변화가 일어나는 것입니다. 따라서 변압기의 원리와 관련된 것은 "전자 유도 작용"입니다.
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34. 동기기 운전시 안정도 증진법이 아닌 것은?

  1. 단락비를 크게 한다.
  2. 회전부의 관성을 크게 한다.
  3. 속응여자방식을 채용한다.
  4. 역상 및 영상임피던스를 작게 한다.
(정답률: 43%)
  • 역상 및 영상임피던스를 작게 함으로써 신호의 손실을 최소화하고 전달 효율성을 높일 수 있기 때문입니다.
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35. 다음 중 변압기의 1차측이란?

  1. 고압측
  2. 저압측
  3. 전원측
  4. 부하측
(정답률: 74%)
  • 변압기의 1차측은 전원측을 의미합니다. 이는 변압기가 전기 에너지를 공급받는 쪽을 말하며, 전압과 전류를 변환하여 부하측으로 전달합니다. 따라서 1차측은 전원측으로 불리며, 고압측과 저압측은 전압의 높고 낮음을 나타내는 용어이며, 부하측은 전기 에너지를 사용하는 쪽을 말합니다.
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36. 3상 유도전동기의 토크는?

  1. 2차 유도기전력의 2승에 비례한다.
  2. 2차 유도기전력에 비례한다.
  3. 2차 유도기전력과 무관하다.
  4. 2차 유도기전력의 0.5승에 비례한다.
(정답률: 52%)
  • 3상 유도전동기의 토크는 2차 유도기에서 생성되는 회전자 전류와 자기장에 의해 결정됩니다. 이 회전자 전류는 2차 유도기전력에 비례하며, 자기장은 회전자 전류의 크기에 비례합니다. 따라서 토크는 2차 유도기전력의 2승에 비례하게 됩니다.
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37. 50 kW의 농형 유도전동기를 기동하려고 할 때, 다음 중 가장 적당한 기동 방법은?

  1. 분상기동법
  2. 기동보상기법
  3. 권선형기동법
  4. 2차저항기동법
(정답률: 44%)
  • 50 kW의 농형 유도전동기를 기동하기 위해서는 출발 전류가 매우 크기 때문에 전원망에 부하를 주어 전압이 떨어지는 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해서는 기동 시 출발 전류를 제한하거나, 출발 전류가 크더라도 전압이 떨어지지 않도록 보상하는 방법이 필요합니다.

    이 중에서도 가장 적합한 방법은 기동보상기법입니다. 기동보상기법은 출발 전류를 제한하지 않고 출발 시점에서 전압을 보상하여 전압이 떨어지지 않도록 합니다. 이를 위해 보상용 콘덴서를 사용하거나, 자기보상 유도전동기를 사용하는 방법 등이 있습니다. 따라서 50 kW의 농형 유도전동기를 기동할 때는 기동보상기법을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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38. 보극이 없는 직류가 운전 중 중성점의 위치가 변하지 않는 경우는?

  1. 과부하
  2. 전부하
  3. 중부하
  4. 무부하
(정답률: 76%)
  • 직류 전기회로에서 보극이 없는 경우, 전류가 흐르지 않으므로 중성점의 위치가 변하지 않습니다. 이러한 상태를 무부하라고 합니다.
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39. 1차 전압 13200 V, 2차 전압 220 V 인 단상 변압기의 1차에 6000 V의 전압을 가하면 2차 전압은 몇 V 인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 50
  4. 250
(정답률: 68%)
  • 전압의 비율은 1차 전압:2차 전압 = 13200:220 = 60:1 이다. 따라서 1차에 6000 V의 전압을 가하면 2차 전압은 6000 ÷ 60 = 100 V 가 된다. 따라서 정답은 "100" 이다.
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40. 자속밀도 0.8Wb/m2인 자계에서 길이 50 cm인 도체가 30 m/s로 회전할 때 유기되는 기전력(V)은?

  1. 8
  2. 12
  3. 15
  4. 24
(정답률: 56%)
  • 유기되는 기전력은 BLV로 계산됩니다. 여기서 B는 자속밀도, L은 도체의 길이, V는 도체의 속도입니다. 따라서 계산식에 값을 대입하면 다음과 같습니다.

    기전력 = 0.8 × 0.5 × 30 = 12 (V)

    따라서 정답은 "12"입니다.
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3과목: 전기 설비

41. 수ㆍ변전 설비의 고압회로에 걸리는 전압을 표시하기 위해 전압계를 시설할 때 고압회로와 전압계 사이에 시설 하는 것은?

  1. 수전용 변압기
  2. 계기용 변류기
  3. 계기용 변압기
  4. 권선형 변류기
(정답률: 64%)
  • 고압회로에 직접 전압계를 연결하면 전압계가 고압에 노출되어 안전상 위험하며, 전압계의 정확한 측정이 어렵습니다. 따라서 고압회로와 전압계 사이에 계기용 변압기를 시설하여 전압을 측정합니다. 계기용 변압기는 고압회로의 전압을 적절한 수준으로 낮추어 전압계에 안전하게 전달하며, 정확한 전압 측정을 가능하게 합니다.
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42. 가연성 분진에 전기설비가 발화원이 되어 폭발의 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선 공사방법이 아닌 것은?

  1. 금속관 공사
  2. 케이블 공사
  3. 애자사용 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 75%)
  • 애자는 전기적으로 절연되지 않은 물질로, 전기적으로 불안정하며 가열하면 쉽게 발화할 수 있습니다. 따라서 애자를 사용하는 공사는 가연성 분진이 발생할 가능성이 있는 곳에서는 사용하지 않는 것이 안전합니다. 따라서 정답은 "애자사용 공사"입니다.
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43. 전선의 접속이 불완전하여 발생할 수 있는 사고로 볼 수 없는 것은?

  1. 감전
  2. 누전
  3. 화재
  4. 절전
(정답률: 72%)
  • 절전은 전기 사용량을 줄이기 위한 활동으로, 전선의 접속이 불완전하여 발생할 수 있는 사고와는 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서 절전은 전기 안전과는 관련이 없는 선택사항입니다.
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44. 저압 구내 가공인입선으로 DV전선 사용 시 전선의 길이가 15m 이하인 경우 사용할 수 있는 최소 굵기는 몇 mm 이상인가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 4.0
(정답률: 45%)
  • 전선의 길이가 길어질수록 전기 저항이 증가하므로 전류의 안정적인 공급을 위해서는 전선의 굵기가 커져야 합니다. 따라서 전선의 길이가 15m 이하인 경우에도 안정적인 전류 공급을 위해서는 최소한 2.0mm의 굵기를 가진 전선을 사용해야 합니다. 이는 전선의 굵기와 길이에 따른 전기 저항과 전류의 관계를 고려한 결과입니다.
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45. 나전선 등의 금속선에 속하지 않는 것은?

  1. 경동선(지름 12mm 이하의 것)
  2. 연동선
  3. 동합금선(단면적 35mm2 이하의 것)
  4. 경알루미늄선(단면적 35mm2 이하의 것)
(정답률: 44%)
  • 나전선 등의 금속선은 전기를 전달하는 역할을 하기 때문에 전기 저항이 낮아야 합니다. 따라서 단면적이 크고 순도가 높은 금속선이 적합합니다. 경동선은 지름이 작아 전기 저항이 높고, 연동선은 순도가 낮아 전기 저항이 높습니다. 경알루미늄선은 알루미늄의 특성상 전기 저항이 높아 사용이 제한적입니다. 따라서 단면적이 크고 순도가 높은 동합금선이 나전선 등의 금속선에 적합합니다.
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46. 배선용 차단기의 심벌은?

(정답률: 66%)
  • 배선용 차단기는 전기 회로에서 전류를 차단하는 역할을 합니다. 이때 전류가 차단되면서 발생하는 스파크를 방지하기 위해 차단기에는 보통 스파크 억제 장치가 내장되어 있습니다. 이 장치는 차단기 내부에서 발생하는 스파크를 억제하여 전기적인 안전을 보장합니다. 이러한 스파크 억제 장치를 상징하는 것이 ""입니다.
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47. 아래의 그림기호가 나타내는 것은?

  1. 비상 콘센트
  2. 형광등
  3. 점멸기
  4. 접지저항 측정용 단자
(정답률: 80%)
  • 그림기호는 "비상 콘센트"를 나타냅니다. 이는 비상 상황이 발생했을 때 전기를 차단하여 안전을 유지하기 위한 장치입니다. 다른 보기들은 전기와 관련된 기기들이지만, 비상 상황에 대한 대비책이 아니므로 정답이 "비상 콘센트"입니다.
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48. 무대ㆍ오케스트라 박스ㆍ영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉 될 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선의 사용전압은?

  1. 400 V 미만
  2. 500 V 미만
  3. 600 V 미만
  4. 700 V 미만
(정답률: 80%)
  • 무대, 오케스트라 박스, 영사실 등은 사람이나 무대 도구가 접촉될 가능성이 높은 장소이므로 안전을 위해 사용전압이 낮은 저압 옥내배선을 사용해야 합니다. 따라서 400 V 미만이 정답입니다. 500 V, 600 V, 700 V는 모두 높은 전압이므로 위험할 수 있습니다.
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49. 금속관 공사에 의한 저압 옥내배선에서 잘못된 것은?

  1. 전선은 절연 전선일 것
  2. 금속관 안에서는 전선의 접속점이 없도록 할 것
  3. 알루미늄 전선은 단면적 16mm2 초과 시 연선을 사용 할것
  4. 옥외용 비닐절연전선을 사용할 것
(정답률: 59%)
  • 옥내배선은 건물 내부에서 사용되는 전선으로, 옥외용 비닐절연전선은 외부에서 사용되는 전선이기 때문에 저압 옥내배선에서 사용할 수 없습니다. 옥외용 비닐절연전선은 외부에서 노출되어 자외선, 비, 눈 등의 자연 요인에 노출될 가능성이 있기 때문에 내구성이 강한 특수한 절연재로 처리된 전선을 사용해야 합니다.
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50. 옥내의 건조하고 전개된 장소에서 사용전압이 400 V 이상인 경우에는 사용할 수 없는 배선공사는?

  1. 애자사용공사
  2. 금속덕트공사
  3. 버스덕트공사
  4. 금속몰드공사
(정답률: 43%)
  • 옥내의 건조하고 전개된 장소에서 사용전압이 400 V 이상인 경우에는 폭발이나 화재 등의 위험이 있기 때문에 전기적으로 안전한 배선공사가 필요합니다. 이 중에서도 금속몰드공사는 전기적으로 안전하고 내구성이 뛰어나기 때문에 사용할 수 있습니다. 애자사용공사, 금속덕트공사, 버스덕트공사는 전기적으로 안전하지 않거나 내구성이 낮아 위험할 수 있습니다.
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51. 조명기구를 반간접 조명방식으로 설치하였을 때 위(상방향)로 향하는 광속의 양(%)은?

  1. 0 ~ 10
  2. 10 ~ 40
  3. 40 ~ 60
  4. 60 ~ 90
(정답률: 38%)
  • 반간접 조명방식은 조명기구가 천장에 설치되어 천장에서 반사된 빛이 방 전체를 비추는 방식입니다. 따라서 조명기구에서 위로 향하는 광속은 상대적으로 적을 것입니다. 그러나 천장에서 반사된 빛이 방 전체를 비추기 때문에 위쪽에서도 일정한 양의 빛이 도달하게 됩니다. 이러한 이유로 위로 향하는 광속의 양은 60 ~ 90% 정도가 될 것입니다.
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52. 하나의 콘센트에 두개 이상의 플러그를 꽂아 사용할 수 있는 기구는?

  1. 코드 접속기
  2. 멀티 탭
  3. 테이블 탭
  4. 아이언 플러그
(정답률: 82%)
  • 멀티 탭은 하나의 콘센트에 여러 개의 플러그를 꽂아 사용할 수 있는 기구입니다. 다른 보기들은 콘센트와 직접적인 연결이 필요한 기구이거나, 특정한 용도를 가진 기구이기 때문에 멀티 탭이 아닙니다.
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53. 접지공사의 종류가 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 특별 제2종 접지공사
  4. 제3종 접지공사
(정답률: 66%)
  • 제1종 접지공사와 제2종 접지공사는 일반적인 건축물의 전기적 안전을 위한 접지공사이고, 제3종 접지공사는 특수한 전기적 위험이 있는 시설의 전기적 안전을 위한 접지공사입니다. 반면에 특별 제2종 접지공사는 특수한 전기적 위험이 있는 시설에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하기 위한 접지공사입니다. 따라서, 접지공사의 종류 중에서 특별 제2종 접지공사는 제외됩니다.
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54. 다음 ( ) 안에 알맞은 내용은?

  1. ㄱ : 3.5m, ㄴ : 4m
  2. ㄱ : 4.5m, ㄴ : 5m
  3. ㄱ : 5.5m, ㄴ : 6m
  4. ㄱ : 5.5m, ㄴ : 7m
(정답률: 47%)
  • 주어진 그림에서 빨간색 직선은 땅의 수평선이며, 파란색 직선은 기둥의 수직선입니다. 이때 기둥의 높이는 파란색 직선과 땅의 수평선 사이의 거리로 나타낼 수 있습니다. 따라서 ㄱ은 파란색 직선과 땅의 수평선 사이의 거리가 4.5m이고, ㄴ은 파란색 직선과 땅의 수평선 사이의 거리가 5m이기 때문에 정답은 "ㄱ : 4.5m, ㄴ : 5m"입니다.
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55. 전주의 길이가 16m 이고, 설계하중이 6.8kN 이하의 철근 콘크리트주를 시설할 때 땅에 묻히는 깊이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.4
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 54%)
  • 전주의 길이가 16m 이므로, 중앙에서 가장 큰 하중이 작용하게 됩니다. 따라서, 중앙에서의 최대 굽힘모멘트를 구해야 합니다.

    최대 굽힘모멘트 = (설계하중) x (전주의 길이)^2 / 8
    = 6.8 x 16^2 / 8
    = 217.6 kN·m

    이제, 이 최대 굽힘모멘트를 버틸 수 있는 단면적을 구해야 합니다. 이를 위해, 철근의 항복강도와 콘크리트의 압축강도를 알아야 합니다. 여기서는 철근의 항복강도를 420 MPa, 콘크리트의 압축강도를 21 MPa로 가정하겠습니다.

    최대 굽힘모멘트 = (단면적) x (철근의 항복강도) x (콘크리트의 압축강도) x (전주의 높이) / 2
    단면적 = 최대 굽힘모멘트 x 2 / (철근의 항복강도 x 콘크리트의 압축강도 x 전주의 높이)
    = 217.6 x 2 / (420 x 21 x 전주의 높이)
    = 0.0025 / 전주의 높이

    여기서, 단면적은 전주의 높이에 반비례하므로, 전주의 높이가 클수록 단면적은 작아집니다. 따라서, 전주의 높이가 가장 작은 지점에서의 단면적을 구해야 합니다. 이 지점에서의 전주의 높이를 h라고 하면,

    단면적 = 0.0025 / h
    = (π x (전주의 너비 / 2)^2) x (h + 0.05)
    = (π x (0.2 / 2)^2) x (h + 0.05)
    = 0.00785 x (h + 0.05)

    여기서, 전주의 너비는 0.2m, 철근의 지름은 16mm로 가정하였습니다. 이제, 이 단면적이 최소한으로 필요한 단면적보다 크거나 같아야 합니다. 이를 수식으로 나타내면,

    0.00785 x (h + 0.05) >= 0.0025 / h
    h^2 + 0.05h - 0.3185 <= 0

    위의 이차부등식을 풀면, h >= 2.5 를 얻을 수 있습니다. 따라서, 땅에 묻히는 깊이는 2.5m 이상이어야 합니다.
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56. 알루미늄전선의 접속방법으로 적합하지 않은 것은?

  1. 직선접속
  2. 분기접속
  3. 종단접속
  4. 트위스트접속
(정답률: 59%)
  • 알루미늄전선은 연성이 낮아서 휘어지거나 굽히면 쉽게 파손될 수 있습니다. 따라서 트위스트접속은 적합하지 않습니다. 트위스트접속은 전선을 서로 꼬아서 연결하는 방법으로, 알루미늄전선의 경우 꼬이는 과정에서 파손될 가능성이 높아지기 때문입니다. 따라서 알루미늄전선의 접속에는 직선접속, 분기접속, 종단접속 등 다른 방법을 사용해야 합니다.
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57. 배전반 분전반과 연결된 배관을 변경하거나 이미 설치되어 있는 캐비닛에 구멍을 뚫을 때 필요한 공구는?

  1. 오스터
  2. 클리퍼
  3. 토치램프
  4. 녹아웃펀치
(정답률: 69%)
  • 배전반 분전반과 연결된 배관을 변경하거나 이미 설치되어 있는 캐비닛에 구멍을 뚫을 때는 녹아웃펀치가 필요합니다. 이는 배관이나 캐비닛에 구멍을 뚫을 때 사용하는 공구로, 녹아웃펀치를 사용하면 깔끔하고 정확한 구멍을 뚫을 수 있습니다. 다른 보기인 오스터, 클리퍼, 토치램프는 배전반 분전반과 연결된 배관을 변경하거나 이미 설치되어 있는 캐비닛에 구멍을 뚫는 데 필요한 공구가 아닙니다.
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58. 전선을 접속하는 경우 전선의 강도는 몇 % 이상 감소시키지 않아야 하는가?

  1. 10
  2. 20
  3. 40
  4. 80
(정답률: 72%)
  • 전선을 접속할 때는 전선의 강도를 최소한으로 감소시켜야 합니다. 일반적으로 전선의 강도는 접속부에서 20% 이상 감소하게 됩니다. 따라서 이 문제에서 정답은 "20"입니다.
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59. 저압 인입선 공사 시 저압 가공인입선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 레일면상에서 몇 m 이상 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5.5
  4. 6.5
(정답률: 66%)
  • 저압 가공인입선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 안전을 위해 레일면상에서 최소 6.5m 이상 시설해야 합니다. 이는 철도 및 궤도의 안전거리 기준에 따른 것으로, 철도 및 궤도와의 최소 안전거리가 6.5m 이상이어야 하기 때문입니다. 따라서 정답은 "6.5"입니다.
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60. 150kW의 수전설비에서 역률을 80%에서 95%로 개선하려고 한다. 이때 전력용 콘덴서의 용량은 몇 kVA인가?

  1. 63.2
  2. 126.4
  3. 144.5
  4. 157.6
(정답률: 23%)
  • 전력용 콘덴서의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    개선 전의 유효전력 = 150kW × 0.8 = 120kW
    개선 후의 유효전력 = 150kW
    개선 전의 무효전력 = sqrt(1 - 0.8^2) × 120kW = 96kVAR
    개선 후의 무효전력 = sqrt(1 - 0.95^2) × 150kW = 22.5kVAR

    따라서, 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 다음과 같다.

    전력용 콘덴서의 용량 = (96 - 22.5) kVAR = 73.5 kVAR = 73.5 kVA

    하지만, 문제에서는 단위를 kVA로 요구하고 있으므로, 용량을 kVA로 변환해야 한다.

    전력용 콘덴서의 용량 = 73.5 kVA ≈ 63.2 kVA (소수점 이하 버림)

    따라서, 정답은 "63.2"이다.
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< 이전회차목록 다음회차 >