전기산업기사 필기 기출문제복원 (2003-05-25)

전기산업기사 2003-05-25 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2003-05-25 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 그림과 같이 자속밀도 100Wb/m2의 평등자계내에 한번이 10㎝인 점방형회로가 자계방향과 직각인 중심축 둘레로 매분 3600회 회전할 때 이 회로에 유도되는 기전력은 몇 V인가?

  1. 60πsin(60πt)
  2. 60πcos(60πt)
  3. 120πsin(120πt)
  4. 120πcos(120πt)
(정답률: 49%)
  • 유도기전력 공식 $e = B l v \sin(\omega t)$ 또는 $e = N \frac{d\Phi}{dt}$를 이용합니다. 한 변 $l = 0.1\text{m}$인 정사각형의 둘레는 $0.4\text{m}$이며, 각속도 $\omega = \frac{3600 \times 2\pi}{60} = 120\pi$ 입니다.
    ① [기본 공식] $e = B l v \sin(\omega t) = B (4l) (r\omega) \sin(\omega t)$
    ② [숫자 대입] $e = 100 \times 0.4 \times (0.05 \times 120\pi) \sin(120\pi t)$
    ③ [최종 결과] $e = 120\pi \sin(120\pi t)$
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2. 강자성체의 자화의 세기 J와 자화력 H 사이의 관계는?

(정답률: 55%)
  • 강자성체는 자화력 $H$가 증가함에 따라 자화의 세기 $J$가 증가하다가, 어느 지점 이후부터는 더 이상 자화되지 않는 자기포화 현상이 발생하여 일정해지는 특성을 가집니다. 따라서 그래프가 정답입니다.
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3. 반지름이 a[m]이고 선간거리가 d[m](d≫a)인 평행전선의 단위길이가당 정전용량은 몇 F/m 인가?

(정답률: 53%)
  • 평행전선의 단위길이당 정전용량 공식을 적용하여 도출합니다.
    ① [기본 공식] $\text{C} = \frac{\pi \epsilon}{\ln \frac{d}{a}}$
    ② [숫자 대입] $\text{C} = \frac{\pi \epsilon}{\ln \frac{d}{a}}$
    ③ [최종 결과]
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4. 자계의 세기 1500AT/m되는 점의 자속밀도가 2.8Wb/m2이다. 이 공간의 비투자율은 약 얼마인가?

  1. 1.86×10-3
  2. 1.86×10-2
  3. 1.48×103
  4. 1.48×102
(정답률: 43%)
  • 자속밀도는 투자율과 자계 세기의 곱으로 결정되며, 비투자율은 전체 투자율을 진공 투자율로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $\mu_{s} = \frac{B}{\mu_{0} H}$
    ② [숫자 대입] $\mu_{s} = \frac{2.8}{4\pi \times 10^{-7} \times 1500}$
    ③ [최종 결과] $\mu_{s} = 1.48 \times 10^{3}$
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5. 무한히 넓은 평면에 면밀도 σ[C/m]의 전하가 분포 되어 있는 경우 전계의 세기는 몇 V/m인가?

(정답률: 35%)
  • 무한히 넓은 전하 평면의 경우, 가우스 법칙에 의해 전계는 평면의 양방향으로 균일하게 형성됩니다.
    따라서 전계의 세기는 면밀도 $\sigma$를 $2\epsilon_0$로 나눈 값이 됩니다.
    $$\frac{\sigma}{2\epsilon_0}$$

    오답 노트
    : 일반적인 도체 표면의 전계 세기 공식입니다.
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6. 철심이 든 환상솔레노이드에서 2000AT의 가자력에 의하여 철심내에 4×10-5wb의 자속이 통할 때 이 철심의 자기저항은 몇 AT/Wb 인가?

  1. 2×107
  2. 3×107
  3. 4×107
  4. 5×107
(정답률: 60%)
  • 자기저항은 가자력(기자력)을 자속으로 나눈 값으로 구할 수 있습니다.
    $$\mathcal{R}_m = \frac{NI}{\Phi}$$
    $$\mathcal{R}_m = \frac{2000}{4 \times 10^{-5}}$$
    $$\mathcal{R}_m = 5 \times 10^7\text{ AT/Wb}$$
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7. 반지름 a[m]인 도체구에 전하 Q[C]을 주었을 때, 구중심에서 r[m] 떨어진 구 밖(r ＞a)의 전속밀도 D[C/m2]은?

(정답률: 56%)
  • 가우스 법칙에 의해 전하 $Q$가 있는 도체구 외부의 전속밀도 $D$는 구의 표면적 $4\pi r^2$으로 전하량을 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$D = \frac{Q}{4\pi r^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$D = \frac{Q}{4\pi r^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$D = \frac{Q}{4\pi r^2}$$
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8. DC전압을 가하면 전류는 도선 중심쪽으로 흐르려고 한다. 이러한 현상을 무슨 효과라 하는가?

  1. Skin 효과
  2. Pinch 효과
  3. 압전기 효과
  4. Paltie 효과
(정답률: 57%)
  • DC 전압을 가했을 때 전류가 도선의 중심부로 집중되어 흐르려는 현상을 핀치(Pinch) 효과라고 합니다.

    오답 노트
    Skin 효과: 교류 전류가 도체 표면으로 쏠려 흐르는 현상
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9. 공기 중에 0.1×10-6C의 점전하가 있다. 전압 Q에서 거리 a=1m, b=2m에 있는 두 점 a,b사이의 전위치는 몇 V 인가?

  1. 4.5
  2. 45
  3. 450
  4. 4500
(정답률: 54%)
  • 점전하에 의한 두 지점 사이의 전위차는 각 지점의 전위 값의 차이로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V = 9 \times 10^{9} \frac{Q}{r}$
    ② [숫자 대입] $V_{a-b} = (9 \times 10^{9} \frac{0.1 \times 10^{-6}}{1}) - (9 \times 10^{9} \frac{0.1 \times 10^{-6}}{2})$
    ③ [최종 결과] $V = 450$
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10. 공간도체 중의 정상 전류밀도를 I, 공간전하밀도를 ρ라고 할 때 키르이호프의 전류법칙을 나타내는 것은?

  1. i = 0
  2. div i = 0
  4. div
(정답률: 63%)
  • 키르히호프의 전류법칙(KCL)을 미분 형태로 나타내면 전하 보존 법칙에 의해 전류밀도의 발산(divergence)은 0이 됩니다.
    $$\text{div } i = 0$$
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11. 평면도체 표면에서 d[m]의 거리에 점전하 Q[C]가 있을 때 이 전하를 무한 원까지 운반하는데 요하는 몇J인가?

(정답률: 61%)
  • 평면도체 표면의 전하를 무한 원점까지 운반하는 데 필요한 에너지는 전하가 받는 전기력에 의한 일의 양으로 계산하며, 이는 다음과 같은 수식으로 표현됩니다.
    $$\frac{Q^{2}}{16\pi\epsilon_{0}d}$$
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12. 정전용량 0.03μF의 평행판 공기 콘센서가 있다. 지금 전극판 간격 1/2두께인 유리판을 전극에 평행하게 넓으면 용량은 약 몇 μF 가 되는가? (단, 유리의 비유전률은 10 이다.)

  1. 0.055
  2. 0.060
  3. 0.155
  4. 0.333
(정답률: 30%)
  • 전극판 사이에 유전체를 일부 삽입하는 경우, 공기층과 유전체층이 직렬로 연결된 구조로 해석하여 합성 정전용량을 구합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{2C_{0}}{1 + \frac{1}{\epsilon_{r}}}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{2 \times 0.03}{1 + \frac{1}{10}}$
    ③ [최종 결과] $C = 0.0545$
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13. 진공 중에서 폐곡면(閉曲面)을 통하여 나가는 전력선의 총 수는 그 내부에 있는 점전하의 대수 화(代數和)의 몇 배가 되는가?

  1. εo
  2. 1/εo
  3. 0
  4. 1
(정답률: 44%)
  • 가우스 법칙에 의해 폐곡면을 통과하는 총 전속은 내부 전하량 $Q$와 같으며, 전력선의 수는 전속을 유전율 $\epsilon_{0}$로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $N = \frac{Q}{\epsilon_{0}}$
    ② [숫자 대입] $N = Q \times \frac{1}{\epsilon_{0}}$
    ③ [최종 결과] $N = \frac{1}{\epsilon_{0}}$
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14. 맥스웰 전자방정식의 설명 중 잘못 설명한 것은?

  1. 폐곡선에 따른 전계의 선적분은 폐곡선내를 통하는 지속의 시간 변화율과 같다.
  2. 폐곡면을 통해 나오는 자속은 폐곡면내의 자극의 세기와 같다.
  3. 폐곡면을 통해 나오는 전속은 폐곡선내의 전하량과 같다.
  4. 폐곡선에 따른 자계의 선적분은 폐곡선내을 통하는 전류와 전속의 시간적 변화율의 화와 같다.
(정답률: 41%)
  • 맥스웰 방정식 중 자계에 관한 가우스 법칙에 따르면, 폐곡면을 통해 나오는 전체 자속은 항상 0입니다. 이는 자석의 N극과 S극이 항상 쌍으로 존재하여 알짜 자하가 0이기 때문이므로, 폐곡면 내의 자극 세기와 같다는 설명은 틀린 것입니다.
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15. 한번의 길이가 10m 되는 정방형 회로에 100A의 전류가 흐를 때 회로 중심부의 자계의 세기를 몇 A/m 인가?

  1. 5
  2. 9
  3. 6
  4. 21
(정답률: 43%)
  • 정사각형 회로 중심에서의 자계 세기는 유한장 직선 전류에 의한 자계의 합으로 구할 수 있으며, 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{2\sqrt{2} I}{\pi l}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{2\sqrt{2} \times 100}{\pi \times 10}$
    ③ [최종 결과] $H = 9$
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16. 감자율이 0 일 것은?

  1. 가늘고 짧은 막대 자성체
  2. 굵고 짧은 막대 자성체
  3. 가늘고 긴 막대 자성체
  4. 환상 솔레노이드
(정답률: 72%)
  • 감자율은 자성체 내부의 자계가 외부 자계에 의해 감소하는 비율을 말합니다. 환상 솔레노이드는 자기 회로가 폐쇄되어 자속이 외부로 누설되지 않고 내부로만 흐르므로 감자 현상이 일어나지 않아 감자율이 0이 됩니다.
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17. 표면전하밀도 ρs ＞0인 도체 표면상의 한 점의 전속밀도가 D=4ax-5ay+2az[C/m2]일 때 ρs 는 몇 C/m2인가?

(정답률: 49%)
  • 도체 표면에서 표면전하밀도는 전속밀도의 크기와 같습니다. 따라서 전속밀도 벡터의 크기를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\rho_s = |D| = \sqrt{D_x^2 + D_y^2 + D_z^2}$
    ② [숫자 대입] $\rho_s = \sqrt{4^2 + (-5)^2 + 2^2}$
    ③ [최종 결과] $\rho_s = 3\sqrt{5}$
    따라서 정답은 입니다.
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18. 자극의 세기가 8×10-6wb, 길이가 5cm인 막대자석을 150 AT/m의 평등 자계내에 자계와 30도의 각도로 놓았다면 자석이 받는 회전력은 몇 N-m 인가?

  1. 1.2×102
  2. 3×10-5
  3. 2.4×10-5
  4. 2×10-7
(정답률: 57%)
  • 자계 내에 놓인 막대자석이 받는 회전력(토크)은 자극의 세기, 자석의 길이, 자계의 세기 및 각도의 사인 값의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $T = m l H \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $T = 8 \times 10^{-6} \times 0.05 \times 150 \times \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $T = 3 \times 10^{-5}$
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19. 다음의 유전체 중에서 비유전률이 가장 큰 것은?

  1. 물
  2. 운모
  3. 수소
  4. 고무
(정답률: 49%)
  • 비유전율은 전기에너지를 저장하는 능력을 나타내며, 일반적으로 극성이 강한 물질일수록 비유전율이 큽니다. 제시된 물질 중 물은 매우 강한 극성을 띠고 있어 비유전율이 가장 큽니다.
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20. 중공도체체의 중공부에 전하를 놓지 않으면 외부에서 준 전화는 외부 표면에만 분포한다. 이 때 도체내의 전계는 몇 V/m가 되는가?

  1. 0
  2. 4π
  3. ∞
(정답률: 77%)
  • 정전기적 평형 상태에서 도체 내부의 전계 강도는 항상 $0$입니다. 전하가 도체 외부 표면에만 분포하므로 내부에서는 전계가 상쇄되어 $0\text{V/m}$가 됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 퓨즈를 시설하여도 좋은 곳은?

  1. 온기가 있는 토양에 시설한 대지전압 150V이하인 전동기 철대의 접지선
  2. 단상3선식 110/220V인 실내 전로의 중성선
  3. 단상2선식 100V인 실내 전로의 접지측 전선
  4. 3상4선식 400V인 실내 전로의 접지측 전선
(정답률: 27%)
  • 전로의 접지측 전선에는 원칙적으로 퓨즈를 설치할 수 없으나, 단상 2선식 $100\text{V}$인 실내 전로의 접지측 전선은 예외적으로 퓨즈 시설이 허용됩니다.

    오답 노트
    중성선 및 접지측 전선: 일반적으로 퓨즈 설치 금지
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22. 가공 전선로에서 전선의 단위 길이당 중량과 경간이 일정 할 때 이도는 어떻게 되는가?

  1. 전선의 장력에 반비례한다.
  2. 전선의 장력에 비례한다.
  3. 전선의 장력의 2승에 반비례한다.
  4. 전선의 장력의 2승에 비례한다.
(정답률: 43%)
  • 이도는 전선의 하중과 경간에 비례하고 수평 장력에 반비례하는 관계를 가집니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{W S^{2}}{8 T}$이도 = (합성하중 × 경간의 제곱) / (8 × 수평장력)
    ② [숫자 대입] $W$와 $S$가 일정하므로 $$D \propto \frac{1}{T}$$
    ③ [최종 결과] 전선의 장력에 반비례한다.
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23. 가공지선에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 가공지선은 일반적으로 아연도금 강연선을 사용한다.
  2. 가공지선은 뇌해방지를 위하여 1~2조 가선으로 하는 것이 없다.
  3. 가공지선의 이도는 전선의 이도보다 크게 한다.
  4. 가공지선은 사고시에 고장전류의 일부분이 흐를 경우가 많다.
(정답률: 46%)
  • 가공지선은 뇌해 방지를 위해 전선보다 위쪽에 설치하며, 전선이 단선되어 낙하하더라도 가공지선에 걸려 지락 사고를 방지해야 하므로 가공지선의 이도는 전선의 이도보다 작게 유지해야 합니다.
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24. 직렬축전기를 선로에 삽입할 때의 현상으로 옳은 것은?

  1. 장거리 선로의 인덕턴스를 보상하므로 전압강하가 많아진다.
  2. 부하의 역률이 나쁜 선로일수록효과가 좋다.
  3. 수전단의 전압변동율을 증가시킨다.
  4. 인태안정도가 감소하여도 최대송전전력이 커진다.
(정답률: 47%)
  • 직렬축전기는 선로의 인덕턴스($L$) 성분을 정전용량($C$)으로 상쇄하여 전압강하를 줄이고 송전 능력을 향상시킵니다. 특히 지상 역률이 심해 인덕턴스 영향이 큰 선로일수록 보상 효과가 더욱 뚜렷하게 나타납니다.

    오답 노트
    전압강하가 많아진다: 전압강하를 감소시킴
    전압변동율을 증가시킨다: 전압변동율을 감소시킴
    안정도가 감소한다: 안정도를 향상시킴
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25. 중선점접지방식 중 단선고장일 때 선로의 전압상승이 최대이고, 통신장해가 최소인 것은?

  1. 비접지방식
  2. 직접접지방식
  3. 저항접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 48%)
  • 소호리액터접지방식은 L-C 공진을 이용하여 지락 전류를 거의 0으로 만들기 때문에 통신선 유도 장해가 최소가 되지만, 건전상의 전압 상승은 가장 크게 나타나는 특징이 있습니다.
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26. 원자로의 감속재로 사용하기에 적당치 않은 것은?

  1. 증수
  2. 경수
  3. 흑연
  4. 납
(정답률: 58%)
  • 감속재는 중성자의 속도를 늦추기 위해 흡수 단면적이 작고 산란 단면적이 큰 물질을 사용해야 합니다. 납은 중성자 흡수율이 높고 감속 능력이 떨어져 감속재로 적당하지 않습니다.

    오답 노트
    중수, 경수, 흑연: 대표적인 원자로 감속재
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27. 진상전류만이 아니라 지상전류도 잡아서 광범위하게 연속적인 전압조정을 할 수 있는 것은?

  1. 전력용콘덴서
  2. 동기조상기
  3. 분로리액터
  4. 직렬리액터
(정답률: 54%)
  • 동기조상기는 계자 전류를 조절하여 진상전류(콘덴서 역할)와 지상전류(리액터 역할)를 모두 공급할 수 있어, 연속적이고 광범위한 전압 조정이 가능합니다.
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28. 지중전선로만 전력케이블의 고장을 검출하는 방법으로 머리(Murray)루프법이 있다. 이 방법을 사용하괴 교류전압, 수호기를 접속시켜 찾을 수 있는 고장은?

  1. 1선 지락
  2. 2선 단락
  3. 3선 단락
  4. 1선 단선
(정답률: 27%)
  • 머리(Murray) 루프법은 브리지 회로의 원리를 이용하여 지중 케이블의 절연 파괴로 인한 1선 단선 고장 지점을 측정하는 방법입니다.
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29. 정격전압 7.2kV, 정격차단용량 250MVA인 3상용 차단기의 정격차단전류는 약 몇 kA 정도인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 52%)
  • 3상 전력의 정격차단용량 공식을 이용하여 정격차단전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{I} = \frac{\text{P}}{\sqrt{3} \times \text{V}}$
    ② [숫자 대입] $\text{I} = \frac{250 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 7.2 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $\text{I} = 20000 \text{ A} = 20 \text{ kA}$
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30. 페란티(Ferranti)현상이 발생하는 원인은?

  1. 선로의 저항
  2. 선로의 인덕턴스
  3. 선로의 정전용량
  4. 선로의 누설콘덕턴스
(정답률: 65%)
  • 페란티 현상은 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량($C$)에 의한 충전전류가 흐르면서 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 말합니다.
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31. 전력서난송 보호계전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 장치가 간단하고, 고장이 없으며, 계전기의 성능저하가 없다.
  2. 고장의 선택성이 우수하다.
  3. 동작이 예민하다.
  4. 고장점이나 계통의 여하에 불구하고 선택차단개소를 동시에 고속도 차단할 수 있다.
(정답률: 36%)
  • 전력서난송 보호계전방식은 통신 회선을 이용하여 보호 신호를 송신하므로, 통신 장비의 추가로 인해 장치가 복잡해지고 고장 가능성이 있으며 계전기의 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
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32. 3상의 전원에 접속된 3각형 결선의 콘덴서를 성형결선으로 바꾸면 진상용량은 몇 배인가?

  1. 3
(정답률: 41%)
  • 동일한 콘덴서를 $\Delta$결선에서 Y결선으로 변경하면, 각 콘덴서에 걸리는 전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 감소합니다. 정전용량 $C$가 일정할 때 진상용량 $Q = 3 V_c^2 \omega C$이므로, 전압의 제곱에 비례하여 용량은 $\frac{1}{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q_Y = \frac{1}{3} Q_{\Delta}$
    ② [숫자 대입] $Q_Y = \frac{1}{3} \times 1$ ③ [최종 결과] $Q_Y = \frac{1}{3}$$
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33. 변전소에서 수용가에 공급되는 전력을 끊고 소내기기를 점검할 필요가 있을 경우와 끝난 후 차단기와 단로기를 개폐시키는 동작을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 접검시에는 차단기로 부하회로를 끊고 단로기를 열어야 하며, 점검후에는 차단기로 부하회로를 연결한 후 단로기를 넣어야 한다.
  2. 점검시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야하며, 점검후에는 단로기를 넣고, 다음에 차단기로 부하회로를 연결하여야 한다.
  3. 점검시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야 하며 점검이 끝난 경우에는 차단기를 부하에 연결한 다음 단로기를 넣어야 한다.
  4. 점검시에는 차단기로 부하회로를 끊고 난 다음에 단로기를 열어야 하며, 점검후에는 단로기를 넣은 후 차단기를 넣어야 한다.
(정답률: 54%)
  • 차단기는 부하 전류를 끊을 수 있는 능력이 있지만, 단로기는 부하 전류를 끊을 수 없습니다. 따라서 반드시 차단기를 먼저 조작하여 회로를 끊은 후 단로기를 열어야 하며, 복구 시에는 반대로 단로기를 먼저 닫고 차단기를 넣어야 안전합니다.
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34. 62000kW의 전력을 60km 떨어진 지점에서 송전하려면 전압은 몇 kV로 하면 좋은가?

  1. 66
  2. 110
  3. 140
  4. 154
(정답률: 45%)
  • 송전 전압을 결정할 때 사용하는 스틸(Steel) 식을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = 5.5 \sqrt{0.6 \ell + \frac{P}{100}}$
    ② [숫자 대입] $V = 5.5 \sqrt{0.6 \times 60 + \frac{62000}{100}}$
    ③ [최종 결과] $V = 140.87 \text{ kV}$
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35. SF6가스차단기의 설명이 잘못된 것은?

  1. SF6가스는 절연내력이 공기의 2~3배이고 소호능력이 공기의 100~200배이다.
  2. 밀폐구조이므로 소용이 없다.
  3. 근거리 고장 등 가혹한 재기전압에 대하서 우수하다.
  4. 아크에 의해 SF6가스는 분해되어 유독가스를 발생시킨다.
(정답률: 75%)
  • SF6 가스는 화학적으로 매우 안정된 불활성 가스로, 아크에 의해 분해되어 유독가스를 발생시킨다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    절연내력 공기의 2~3배, 소호능력 공기의 100~200배: 옳은 설명
    밀폐구조로 소음이 적음: 옳은 설명
    가혹한 재기전압에 대해 우수함: 옳은 설명
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36. 소도체의 반지름 r[m], 소도체간의 선간거리가 d[m]인 2개의 소도체를 사용한 345kV 송전선로가 있다. 복도체의 등가 반지름은?

  4. rd
(정답률: 50%)
  • 복도체의 등가 반지름은 소도체의 반지름과 소도체 간의 간격을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{등가 반지름} = \sqrt{r s^{n-1}}$
    ② [숫자 대입] $\text{등가 반지름} = \sqrt{r d^{2-1}}$
    ③ [최종 결과] $\text{등가 반지름} = \sqrt{rd}$
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37. 전선의 중량은 전압×역률과 어떠한 관계에 있는가?

  1. 비례
  2. 반비례
  3. 지승에 비례
  4. 자승에 반비례
(정답률: 37%)
  • 전선의 중량은 전압의 제곱과 역률의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    $$\text{중량} \propto \frac{1}{V^{2} \cos^{2}\theta}$$
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38. 3상 1회선과 대지가느이 단위길이당 충전전류가 0.25A/km일 때 길이가 18km인 선로의 충전전류는 몇 A인가?

  1. 1.5
  2. 4.5
  3. 12.5
  4. 40.5
(정답률: 51%)
  • 선로의 전체 충전전류는 단위 길이당 충전전류에 선로의 전체 길이를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = i \times L$
    ② [숫자 대입] $I = 0.25 \times 18$
    ③ [최종 결과] $I = 4.5$
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39. 전력용 퓨즈(power fuse)는 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 사용하는가?

  1. 단락전류
  2. 과부하전류
  3. 충전전류
  4. 과도전류
(정답률: 71%)
  • 전력용 퓨즈는 매우 큰 전류가 흐르는 단락 사고 시, 가용체를 용단시켜 회로를 신속하게 차단함으로써 기기를 보호하는 것이 주 목적입니다.
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40. 수조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 무압수로의 종단에 있으면 조압수조, 압력수로의 종단에 있으면 헤드탱크라 한다.
  2. 헤드탱크의 용량은 최대사용수량의 1~2시간에 상당하는 크기로 설계된다.
  3. 조압수조는 부하변동에 의하여 생긴 압력터널내의 수격압이 압력터널에 침입하는 것을 방지한다.
  4. 헤드탱크는 수차의 부하가 급증할 때에는 물을 배제하는 기능을 가지고 있다.
(정답률: 49%)
  • 조압수조는 수차의 부하 변동으로 인해 발생하는 수격압을 흡수하여 압력터널 및 관로를 보호하는 역할을 합니다.

    오답 노트
    무압수로 종단은 헤드탱크, 압력수로 종단은 조압수조입니다. / 헤드탱크 용량은 보통 5~10분 정도로 설계합니다. / 헤드탱크는 부하 급감 시 물을 배제하고, 부하 급증 시 물을 공급합니다.
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3과목: 전기기기

41. 3[KVA], 3000/100[V]의 단상 변압기를 승압기로 연결하고 1차측에 3000[V]를 가했을 때 그 부하용량[KVA]은?

  1. 76
  2. 85
  3. 93
  4. 94
(정답률: 49%)
  • 승압기로 연결된 변압기의 부하용량은 변압기 자체의 용량에 전압비의 관계를 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $P_L = P_S \times \frac{V_h}{V_h - V_L}$
    ② [숫자 대입] $P_L = 3 \times \frac{3000 + 100}{3100 - 3000}$
    ③ [최종 결과] $P_L = 93$
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42. 변압기의 병렬 운전에 있어서 각 변압기가 그용량에 비례해서 전류를 분당하고, 변압기 상호간에 순환전류가 흐르지 않도록 하기 위해서는 다음의 조건을 만족하여야 한다 그중에서 합당하지 못한 것은?

  1. 권수비가 같을 것
  2. 각 변압기의 1차, 2차의 정격전압 및 극성이 같을 것
  3. %저항강하 및 %리액턴스 강하가 각 변압기의 용량에 반비례할 것
  4. 3상식에서는 상회전 방향 및 위상변위가 같을 것
(정답률: 47%)
  • 변압기의 병렬 운전 시 각 변압기가 용량에 비례하여 부하를 분담하려면, %저항강하와 %리액턴스 강하가 각 변압기에서 서로 같아야 합니다.

    오답 노트
    %저항강하 및 %리액턴스 강하가 각 변압기의 용량에 반비례할 것: 용량에 관계없이 각 변압기의 %임피던스 강하가 동일해야 함
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43. 변압기 1차측에는 몇 개의 탭이 있다. 그 이유는?

  1. 변압기의 여자전류를 조정하기 위하여
  2. 부하 전류를 조정하기 위하여
  3. 수전점의 전압을 조정하기 위하여
  4. 예비용 단자
(정답률: 51%)
  • 변압기의 탭(Tap)은 권수비를 미세하게 조정함으로써 2차측 출력 전압을 변경하여, 최종적으로 수전점의 전압을 적정 수준으로 유지하기 위해 사용합니다.
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44. 회전수 N[rmp]으로, 단자전압이 Et[V]일 때, 정격부하에서 I a[A]의 전기자 전류가 흐르는 직류 분권전동기의 전기자 전항이 Ra[Ω]이라고 한다. 이 전동기를 같은 전압으로 무부하 운전할 때 그 속도 N’[rmp]는? (단, 그 전기자 반작용 및 자기포화 현상등은 일체 무시한다.)

(정답률: 37%)
  • 직류 분권전동기의 속도는 역기전력에 비례합니다. 무부하 시에는 전기자 전류가 거의 0이 되어 역기전력이 단자전압과 같아지므로, 정격부하 시의 속도 $N$과 역기전력의 비를 통해 무부하 속도 $N'$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $N' = \frac{E_t}{E_t - I_a R_a} N$
    ② [숫자 대입] $N' = ( \frac{E_t}{E_t - I_a R_a} ) N$
    ③ [최종 결과]
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45. 2[KVA], 3000/100[V]인 단상 변압기의 철손이 200[w]이면 1차에 환산한 여자 콘덕턴스[℧]는?

  1. 약 22.2×10-6
  2. 약 0.067
  3. 약 0.073
  4. 약 0.090
(정답률: 31%)
  • 철손은 여자 콘덕턴스에 의해 소비되는 전력과 같으므로, 1차 전압과 철손을 이용하여 여자 콘덕턴스를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $g_0 = \frac{P_i}{V_1^2}$
    ② [숫자 대입] $g_0 = \frac{200}{3000^2}$
    ③ [최종 결과] $g_0 = 22.2 \times 10^{-6}$
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46. 권선형 유도 전동기의 회전자 권선의 접속을 핵심력 개폐기에 의해서 직렬 또는 병렬로 바꿔어 속도를 제어하는 방법은?

  1. 게르게스법
  2. 2차 여자법
  3. 2차 저항법
  4. 주파수 변화법
(정답률: 46%)
  • 게르게스법은 권선형 유도 전동기의 2차 회전자 권선을 개폐기에 의해 직렬 또는 병렬로 접속 변경하여 속도를 제어하는 방식입니다.
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47. 200[V], 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 6[%]이다. 공급전압이 10[%]저하된 경우의 전부하 슬립은 어떻게 되는가?

  1. 0.074
  2. 0.067
  3. 0.064
  4. 0.049
(정답률: 18%)
  • 유도 전동기의 전부하 슬립은 공급 전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
    ① [기본 공식]
    $$s_2 = s_1 \times (\frac{V_1}{V_2})^2$$
    ② [숫자 대입]
    $$s_2 = 0.06 \times (\frac{200}{200 \times 0.9})^2$$
    ③ [최종 결과]
    $$s_2 = 0.074$$
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48. 3상 유도 전동기의 원선도를 그리는데 필요하지 않은 시험은?

  1. 슬립측정
  2. 구속시험
  3. 무부하 시험
  4. 저항측정
(정답률: 64%)
  • 3상 유도 전동기의 원선도를 작성하기 위해서는 무부하 시험, 구속 시험, 저항 측정 등을 통해 등가 회로 파라미터를 결정해야 합니다. 슬립 측정은 운전 상태에서 결정되는 값으로 원선도 작성을 위한 기초 시험 항목에 해당하지 않습니다.
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49. 직류기의 효율이 최대가 되는 경우는?

  1. 와류손 = 히스테리시스손
  2. 기계손 = 전기자동손
  3. 전부하동손 = 철손
  4. 고정손 = 부하손
(정답률: 50%)
  • 전기기기의 효율이 최대가 되기 위해서는 전력 손실의 합이 최소가 되어야 하며, 이는 전압이나 부하에 관계없이 일정한 고정손과 부하에 따라 변하는 부하손이 같을 때 성립합니다.
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50. 브러시의 위치를 바꾸어서 회전방향을 바꿀 수 있는 전기기계가 아닌 것은?

  1. 틈슨형 반발 전동기
  2. 3상 직원 정류자 전동기
  3. 시라게 전동기
  4. 정류지형 주파수 변환기
(정답률: 35%)
  • 정류지형 주파수 변환기는 전원 주파수를 변경하는 것이 목적이며, 브러시 위치 변경만으로 회전 방향을 제어하는 일반적인 직류기나 특수 전동기의 구동 원리와는 다릅니다.
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51. 3상 동기전동기에 있어서 제동권선의 역할은?

  1. 효율을 좋게
  2. 역율을 개선
  3. 난조를 방지
  4. 출력을 증가
(정답률: 68%)
  • 제동권선은 전동기가 부하 변동 등으로 인해 동기 속도에서 벗어나려고 할 때, 제동 전류를 발생시켜 회전자의 진동(난조)을 빠르게 억제하고 안정도를 높이는 역할을 합니다.
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52. 3300/210[V], 5[KVA]단상변압기의 퍼센트 저항 강하 2.4[%], 리액턴스 강하 1.8[%]이다. 임피던스 와트[W]는?

  1. 320
  2. 240
  3. 120
  4. 90
(정답률: 38%)
  • 임피던스 와트는 변압기 용량에 퍼센트 임피던스(저항 강하와 리액턴스 강하의 합)를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{loss} = \frac{\%Z \times P_n}{100}$
    ② [숫자 대입] $P_{loss} = \frac{(2.4 + 1.8) \times 5000}{100}$
    ③ [최종 결과] $P_{loss} = 210$
    ※ 참고: 기존 해설의 계산식은 저항 강하만을 고려하였으나, 임피던스 와트는 전체 임피던스 강하를 기준으로 하며, 정답 120은 저항 강하분($2.4 \times 5000 / 100$ )만을 계산한 결과입니다.
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53. 4극 전기자 권선이 단중중권인 직류발전기의 전기자 전류가 20[A]이면 각 전기자 권선의 병렬회로에 흐르는 전류는?

  1. 10[A]
  2. 8[A]
  3. 5[A]
  4. 2[A]
(정답률: 59%)
  • 직류발전기의 단중권에서 병렬 회로 수 $a$는 극 수 $p$와 같습니다. 전체 전류를 병렬 회로 수로 나누어 각 회로에 흐르는 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_a = \frac{I_{total}}{a}$
    ② [숫자 대입] $I_a = \frac{20}{4}$
    ③ [최종 결과] $I_a = 5\text{ A}$
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54. 동기기의 안정도 항상에 유효하지 못한 것은?

  1. 관성모우먼트를 크게 할 것
  2. 단락비를 크게 할 것
  3. 속응여자 방식으로 할 것
  4. 동기 임피던스를 크게 할 것
(정답률: 58%)
  • 동기기의 안정도를 높이기 위해서는 동기 임피던스를 작게 하여 전압 변동률을 줄이고 전력 전송 능력을 높여야 합니다.

    오답 노트
    관성모우먼트 크게 할 것: 플라이휠 효과로 안정도 향상
    단락비 크게 할 것: 동기 임피던스가 작아져 안정도 향상
    속응여자 방식: 전압 조절 속도를 높여 안정도 향상
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55. 3300/210[V], 5[KVA]의 단상 주상 변압기를 승압용단권 변압기로 접속하고, 1차에 3000[V]를 가할때의 출력[KVA]은?

  1. 약 69
  2. 약 76
  3. 약 82
  4. 약 84
(정답률: 29%)
  • 단권 변압기의 출력은 승압된 2차 전압과 변압기 권선이 견딜 수 있는 정격 전류의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{2} = V_{1} + (V_{1} \times \frac{V_{s}}{V_{p}})$$
    $$P = V_{2} \times I_{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{2} = 3000 + (3000 \times \frac{210}{3300}) = 3190.9$$
    $$I_{2} = \frac{5000}{210} = 23.8$$
    $$P = 3190.9 \times 23.8 = 75943$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 75.94 \text{ kVA} \approx 76$$
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56. 60[Hz], 12극, 회전자의 외경 2[m]인 동기발전기에 있어서 회전자의 주변속도는?

  1. 43[m/s]
  2. 62.8[m/s]
  3. 120[m/s]
  4. 132[m/s]
(정답률: 57%)
  • 동기속도를 먼저 구한 뒤, 회전자의 직경과 원주율을 곱하여 1초당 이동 거리인 주변속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N_{s} = \frac{120f}{p}$$
    $$v = \pi D \frac{N_{s}}{60}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N_{s} = \frac{120 \times 60}{12} = 600$$
    $$v = 3.14 \times 2 \times \frac{600}{60}$$
    ③ [최종 결과]
    $$v = 62.8$$
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57. 직류 분권발전기의 전기자 권선을 단중중권으로 감으면?

  1. 병렬 회로수는 항상 2 이다.
  2. 높은 전압 적은 전류에 적당하다.
  3. 균압선이 필요없다.
  4. 브러시 수는 극수와 같아야 한다.
(정답률: 46%)
  • 단중중권은 병렬 회로수 $a$가 극수 $p$와 항상 같게 설계되는 권선 방식입니다. 따라서 브러시 수는 극수와 같아야 합니다.

    오답 노트
    병렬 회로수는 항상 2: 이는 파권(Wave winding)의 특징입니다.
    높은 전압 적은 전류: 파권에 적합한 특징이며, 단중중권은 저전압 대전류에 적합합니다.
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58. 2대의 동기발전기가 병렬운전하고 있을 때 동기화 전류가 흐르는 경우는?

  1. 기전력의 크기에 차가 있을 때
  2. 기전력의 위상에 차가 있을 때
  3. 부하분당에 차가 있을 때
  4. 기전력의 파형에 차가 있을 때
(정답률: 58%)
  • 동기발전기 병렬운전 시 두 기의 기전력 위상에 차이가 발생하면, 이를 보정하여 위상을 맞추기 위해 상호 간에 흐르는 전류가 발생하는데 이를 동기화 전류라고 합니다.
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59. 권선형 유도 전동기에서 비례추이를 할 수 없는 것은?

  1. 회전력
  2. 1차 전류
  3. 2차 전류
  4. 출력
(정답률: 56%)
  • 비례추이는 2차 저항을 조절하여 슬립을 변화시킴으로써 토크와 전류를 일정하게 유지하며 속도를 제어하는 방식입니다. 따라서 회전력, 1차 전류, 2차 전류는 비례추이 특성을 가지지만, 출력은 속도에 비례하여 변하므로 비례추이를 할 수 없습니다.
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60. 단상 유도전동기으 기동방법중 가장 기동토크가 작은 것은?

  1. 반발 기동형
  2. 반발 유도형
  3. 콘덴서 분상형
  4. 분상 기동형
(정답률: 52%)
  • 단상 유도전동기의 기동 방식 중 분상 기동형은 보조 권선의 특성상 기동 토크가 가장 작습니다.

    오답 노트
    반발 기동형: 기동 토크가 매우 큼
    콘덴서 분상형: 분상 기동형보다 기동 토크가 큼
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4과목: 회로이론

61. 어떤 제어계의 임펄스 응답이 sin t 일 때에 이 계의 전달함수를 구하면?

(정답률: 57%)
  • 제어계의 임펄스 응답 $h(t)$의 라플라스 변환은 곧 그 계의 전달함수 $G(s)$가 됩니다. $\sin t$의 라플라스 변환 공식을 적용합니다.
    $$\mathcal{L}\{\sin(\omega t)\} = \frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$$
    $$\mathcal{L}\{\sin(1 \cdot t)\} = \frac{1}{s^2 + 1^2}$$
    $$G(s) = \frac{1}{s^2 + 1}$$
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62. 그림과 같은 회로에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 이 회로에 시정수는 0.2[S]이다.
  2. 이 회로의 정상전류는 6[A]이다.
  3. 이 회로의 특성근은 -5이다.
  4. t=0에서 직류전압 60[V]를 제거할 때 t=0.4[S]시각의 회로의 전류는 5.26[A]이다.
(정답률: 49%)
  • RL 직렬회로의 시정수, 정상전류, 특성근을 계산하여 보기를 검증합니다.
    시정수 $\tau$는 인덕턴스를 저항으로 나눈 값입니다.
    $$\tau = \frac{L}{R}$$
    $$\tau = \frac{2}{10}$$
    $$\tau = 0.2\text{ S}$$
    정상전류 $I$는 전압을 저항으로 나눈 값입니다.
    $$I = \frac{V}{R}$$
    $$I = \frac{60}{10}$$
    $$I = 6\text{ A}$$
    특성근은 시정수의 역수에 마이너스를 붙인 값입니다.
    $$\text{특성근} = -\frac{R}{L}$$
    $$\text{특성근} = -\frac{10}{2}$$
    $$\text{특성근} = -5$$
    전압 제거 시 $t=0.4\text{ S}$에서의 전류는 $I(t) = I_0 e^{-t/\tau}$ 공식을 사용합니다.
    $$I(0.4) = 6 \times e^{-0.4/0.2}$$
    $$I(0.4) = 6 \times e^{-2}$$
    $$I(0.4) = 0.812\text{ A}$$
    따라서 $t=0.4\text{ S}$ 시각의 회로의 전류는 $5.26\text{ A}$라는 설명은 잘못되었습니다.
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63. 주기적인 구형파의 산호는 그 주파수 성분이 어떻게 되는가?

  1. 무수히 많은 주파수의 성분을 갖는다.
  2. 주파수 성분을 갖지 않는다.
  3. 직류분만으로 구성된다.
  4. 교류합성을 갖지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 푸리에 급수 이론에 따라, 구형파와 같이 불연속적인 변화를 갖는 주기함수는 기본파와 무수히 많은 홀수차 고조파 성분들의 합으로 표현됩니다. 따라서 무수히 많은 주파수의 성분을 갖게 됩니다.
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64. 비정현파 기전력 및 직류의 값이 , 이라면 전력[W]은?

  1. 763.2
  2. 776.4
  3. 785.8
  4. 795.6
(정답률: 40%)
  • 비정현파 교류의 평균 전력은 각 고조파 성분별 전력의 합으로 계산합니다. 각 성분의 실효값과 위상차($\theta$)를 이용하여 계산합니다.
    전압: $V = 100\sin\omega t - 50\sin(3\omega t + 30^\circ) + 20\sin(5\omega t + 45^\circ)$
    전류: $i = 20\sin(\omega t + 30^\circ) + 10\sin(3\omega t - 30^\circ) + 5\cos 5\omega t$
    ① [기본 공식] $P = \sum V_n I_n \cos\theta_n$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{100}{\sqrt{2}} \frac{20}{\sqrt{2}} \cos 30^\circ + \frac{-50}{\sqrt{2}} \frac{10}{\sqrt{2}} \cos 60^\circ + \frac{20}{\sqrt{2}} \frac{5}{\sqrt{2}} \cos 45^\circ$
    ③ [최종 결과] $P = 776.4$
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65. 키르히호프 전압법칙 설명 중 잘못 된 것은?

  1. 회로소자의 선형, 비선형에 관계없이 적용된다.
  2. 집중 정수회로에 적용된다.
  3. 선형 소자만이 이루어진 회로에 적용된다.
  4. 회로소자의 시변, 시불변성에 관계없이 적용된다.
(정답률: 46%)
  • 키르히호프 전압법칙(KVL)은 회로의 구성 요소가 선형인지 비선형인지, 혹은 시간에 따라 변하는지 여부와 관계없이 모든 폐루프에서 전압 강하의 합은 기전력의 합과 같다는 에너지 보존 법칙에 기반한 기본 법칙입니다.

    오답 노트
    선형 소자만이 이루어진 회로에 적용된다: 비선형 소자가 포함된 회로에서도 동일하게 적용됩니다.
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66. 대칭 3상 Y형 부하에서 1상당의 부하 임피던스가 Z=16+j12[Ω] 이다. 부하전류가 10[A]일대 이 부하의 선간 전압[V]은?

  1. 200
  2. 245
  3. 346
  4. 375
(정답률: 55%)
  • Y결선 부하에서 선간 전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배입니다. 먼저 임피던스의 크기를 구한 후 상전압을 계산하고, 이를 통해 선간 전압을 도출합니다.
    ① [기본 공식] $V_{line} = \sqrt{3} \times I \times |Z|$
    ② [숫자 대입] $V_{line} = \sqrt{3} \times 10 \times \sqrt{16^2 + 12^2}$
    ③ [최종 결과] $V_{line} = 346$
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67. R-L-C 직렬회로에서 일정 각 주파수의 전압을 가하여 R만을 변화시켰을 때 R의 어떤 값에서 소비전력이 최대가 되는가?

(정답률: 26%)
  • R-L-C 직렬회로에서 소비전력 $P = I^2 R$이 최대가 되기 위해서는 회로의 임피던스가 최소가 되어 전류가 최대가 되는 공진 상태가 되어야 합니다. 즉, 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 크기가 같아 서로 상쇄되는 조건인 $\omega L - \frac{1}{\omega C} = 0$일 때 소비전력이 최대가 됩니다. 따라서 정답은 입니다.
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68. 다음 3단자망의 4단자 정수 중 C 점수는?

  1. 1
  2. jωL
  3. jωC
  4. 1+j(ωL+ωC)
(정답률: 60%)
  • 4단자 정수 $C$는 출력측 개방 시 입력측에서 본 어드미턴스로 정의됩니다. 주어진 회로에서 $C$ 점수는 커패시터의 어드미턴스와 같으므로 다음과 같이 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{Z_{C}}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{1 / j\omega C}$
    ③ [최종 결과] $C = j\omega C$
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69. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속하고 이것을 200[V]의 평형 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 20[A]가 흘렀다. 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일전원에 연결하였을 때의 선전류[A]는?

  1. 약 30
  2. 약 40
  3. 약 50
  4. 약 60
(정답률: 53%)
  • Y-△ 변환 시 저항값이 동일하다면, 동일 전압에서 $\Delta$ 접속 시의 선전류는 Y 접속 시 선전류의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{\Delta} = \sqrt{3} \times I_Y$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{\Delta} = \sqrt{3} \times 20$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{\Delta} \approx 34.6$$
    ※ 제시된 정답 약 60은 일반적인 Y-△ 선전류 관계식($\sqrt{3}$배)과 상이하나, 공식 지정 정답을 따릅니다.
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70. 3상 회로에 있어서 대칭분 전압이 = 8 + j3[V], = 6 - j8[V], = 8 + j12[V] 일 때 a상의 전압[V]는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 6+j7
  2. 8+j6
  3. 3+j12
  4. 6+j12
(정답률: 50%)
  • a상의 전압은 대칭분 전압(영상분 $\dot{V}_0$, 정상분 $\dot{V}_1$, 역상분 $\dot{V}_2$)의 합으로 구할 수 있습니다. 단, 문제의 오류 신고 내용에 따라 $\dot{V}_0$를 $-8 + j3$으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\dot{V}_a = \dot{V}_0 + \dot{V}_1 + \dot{V}_2$$
    ② [숫자 대입]
    $$\dot{V}_a = (-8 + j3) + (6 - j8) + (8 + j12)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\dot{V}_a = 6 + j7$$
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71. 대칭 3상 교류에서 순시값의 백터 합은?

  1. 0
  2. 40
  3. 0.577
  4. 86.6
(정답률: 64%)
  • 대칭 3상 교류는 각 상의 크기가 같고 위상차가 $120^{\circ}$씩 일정하므로, 세 상의 순시값을 모두 더하면 벡터적으로 상쇄되어 항상 0이 됩니다.
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72. εat sin ωt 의 라플라스 변환은?

(정답률: 42%)
  • 함수 $e^{-at} \sin \omega t$의 라플라스 변환은 기본 변환식 $\mathcal{L}\{\sin \omega t\} = \frac{\omega}{s^2 + \omega^2}$에 s-이동 정리(s-shifting theorem)를 적용하여 $s$ 대신 $s+a$를 대입한 결과입니다.
    $$\frac{\omega}{(s+a)^2 + \omega^2}$$
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73. 그림과 같은 R과 C의 병렬회로에서 주파수가 일정 하고 C가 0에서 ∞까지 변할 때 합성 임피던스 Z의 궤적은 어떻게 되는가?

  1. 원점을 지나는 반직선이다.
  2. 원점을 지나지 않고 실수축에 평행인 반직선이다.
  3. 원점을 지나는 반원이다.
  4. 원점을 지나지 않는 반원이다.
(정답률: 59%)
  • 회로 에서 $R$과 $C$가 병렬로 연결된 경우, 합성 임피던스 $Z$의 역수인 어드미턴스 $Y$는 $Y = \frac{1}{R} + j\omega C$가 됩니다. 여기서 $C$가 $0$에서 $\infty$까지 변하면 $Y$는 복소평면에서 수직 직선을 그리게 되며, 이를 다시 역수로 취한 임피던스 $Z$의 궤적은 원점을 지나는 반원이 됩니다.
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74. 그림과 같은 회로에서 단자 ab 사이의 합성 저항은?

  1. r
  4. 3r
(정답률: 62%)
  • 회로 에서 단자 ab 사이의 합성 저항을 구하기 위해 브리지 회로의 단순화 또는 델타-와이 변환을 적용합니다. 각 경로의 저항 성분을 분석하여 합성하면 최종적으로 $\frac{3}{2}r$이 도출됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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75. L-C 직렬회로에 직류 기전력 E를 t=0에서 갑자기 인가할 때 C에 걸리는 최대 전압은?

  1. E
  2. 1.5E
  3. 2E
  4. 2.5E
(정답률: 38%)
  • L-C 직렬회로에 직류 전압 $E$를 갑자기 인가하면, 에너지가 인덕터와 커패시터 사이에서 진동하게 됩니다. 이때 커패시터에 충전되는 최대 전압은 입력 전압의 2배까지 상승하는 오버슈트 현상이 발생하여 $2E$가 됩니다.
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76. 다음과 같은 회로의 영상임피던스 Z01과 Z02는 각각 몇 [Ω]인가?

  1. 9,5
  2. 4,5
(정답률: 37%)
  • 제시된 회로 는 L형 회로로, 각 단자에서 바라본 영상 임피던스는 직렬 및 병렬 합성 저항 계산을 통해 구할 수 있습니다.
    첫 번째 임피던스 $Z_{01}$은 $4\Omega$과 $5\Omega$의 병렬 합산 후 $4\Omega$을 더한 형태가 아니라, 입력단에서 본 합성 임피던스로 계산하면 $6\Omega$이 되며, $Z_{02}$는 $5\Omega$과 $4\Omega$의 병렬 합산인 $\frac{20}{9}\Omega$이 아닌 $\frac{10}{3}\Omega$의 형태로 도출됩니다.
    따라서 정답은 입니다.
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77. 314[[mH]의 자기 인덕턴스에 120[V], 60[Hz]의 교류전압을 가하였을 때 흐르는 전류[A]는?

  1. 10
  2. 8
  3. 1
  4. 0.5
(정답률: 51%)
  • 교류 회로에서 인덕터에 흐르는 전류는 전압을 유도 리액턴스로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{2\pi f L}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{120}{2\pi \times 60 \times 314 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $I = 1.013 \approx 1$
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78. 용량 30[KVA]의 단상 변압기 2대를 V결선하여 역률 0.8, 전력 20[kW]의 평형 3상부하에 전력을 공급할 때 변압기 1대가 분당하는 피상 전력[KVA]은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 14.4
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 27%)
  • V결선 변압기 1대가 분담하는 피상전력은 전체 부하의 피상전력을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $Pa = \frac{P}{\sqrt{3} \times \cos\theta}$
    ② [숫자 대입] $Pa = \frac{20}{\sqrt{3} \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $Pa = 14.4$
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79. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 15
(정답률: 62%)
  • 라플라스 변환된 함수의 최종값 정리를 이용하여 $t \to \infty$일 때의 값을 구합니다.
    ① [최종값 정리] $\lim_{t \to \infty} f(t) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $\lim_{s \to 0} s \times \frac{2s + 15}{s^3 + s^2 + 3s} = \lim_{s \to 0} \frac{s(2s + 15)}{s(s^2 + s + 3)}$
    ③ [최종 결과] $\frac{15}{3} = 5$
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80. 대칭 n상에서 선전류와 환상전류 사이에 위상차는?

(정답률: 59%)
  • 대칭 $n$상 회로에서 선전류와 환상전류 사이의 위상차는 다음의 수식으로 정의됩니다.
    $$\frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$$
    따라서 정답은 $\frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n})$가 포함된 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 상용되는 전선이 반드시 절연전선이 아니라도 되는 배선 공사는?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관공사
  3. 버스덕트공사
  4. 플로어덕트공사
(정답률: 35%)
  • 버스덕트공사는 도체 자체가 충분한 기계적 강도를 가지고 있으며, 구조적으로 절연 성능을 확보하거나 노출된 도체를 사용하는 특성상 반드시 절연전선을 사용할 필요가 없습니다.
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82. 폭연성 분진이 많은 장소의 저압 옥내배선에 적합한 배선 공사방법은?

  1. 금속관공사
  2. 애자사용공사
  3. 합성수지관공사
  4. 캡타이어케이블공사
(정답률: 64%)
  • 폭연성 분진이 많은 장소에서는 분진의 침입을 막고 물리적 충격으로부터 전선을 보호하기 위해 견고한 금속관공사가 가장 적합합니다.
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83. 농촌지역에서 고압 가공전선로에 접속되는 배전용 변압기를 시설하는 경우, 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 3.5
  2. 4
  3. 4.5
  4. 5
(정답률: 26%)
  • 농촌 지역에서 고압 가공전선로에 접속되는 배전용 변압기를 시설할 때, 안전을 위한 지표상 높이는 $4\text{m}$이상으로 규정되어 있습니다.
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84. 지중전선로 사용되는 전선은?

  1. 절연전선
  2. 동북강선
  3. 케이블
  4. 나경동선
(정답률: 68%)
  • 지중전선로는 전선을 땅속에 매설하므로, 외부 충격과 습기로부터 전선을 보호하기 위해 절연체와 보호 피복이 갖춰진 케이블을 사용해야 합니다.
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85. 특별고압 가공전선로에 사용하는 철탑 중에서 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 것은?

  1. 각도형
  2. 인류형
  3. 보강형
  4. 내장형
(정답률: 68%)
  • 철탑의 종류 중 지지물 양쪽의 경간 차이가 커서 불평형 하중이 발생하는 곳에는 이를 보완하기 위해 내장형 철탑을 사용합니다.
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86. 239kV 가공전선로의 다중접지를 한 중성선은 어느 공사의 규정에 준하여 시설하는가? (단, 중성선 다중접지식의 것으로서 전로에 지기가 생겼을 때에 2초이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있다고 한다.)

  1. 가공공동시선
  2. 저압가공전선
  3. 고압가공전선
  4. 특별고압가공전선
(정답률: 23%)
  • 다중접지식 중성선으로서 지락 시 2초 이내에 자동 차단 장치가 되어 있는 경우, 해당 중성선은 저압가공전선의 시설 규정에 준하여 설치합니다.
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87. 지중전손로에서 관, 암거, 기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분 또는 지중저선의 금속체 피복의 접지는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가? (단, 방호장치의 금속제 부분에는 케이블을 지지하는 금구류을 제외한다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종
  2. 제 2종
  3. 제 3종
  4. 특별 제 3종
(정답률: 52%)
  • 지중전선로의 관, 암거 및 방호장치의 금속제 부분이나 금속체 피복은 제 3종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    제 1종: 고압 기기 외함 등
    제 2종: 저압 기기 외함 등
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88. 애자사용공사에 의한 저압 옥내배선을 시설할 때 사용 전압이 400V를 넘는 경우 전선과 조명재와의 이격 거리는 최소 몇 cm이상이어야 하는가?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 7.5
  4. 10
(정답률: 41%)
  • 애자사용공사에서 사용전압이 400V를 넘는 경우, 전선과 조명재 사이의 이격 거리는 최소 2.5cm 이상으로 유지해야 합니다.
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89. 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 절대로 사용할 수 없는 경우는?

  1. 금속덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자사용공사에 의하여 전개관 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
  4. 라이팅덕트공사에 의하여 시설하는 경우
(정답률: 51%)
  • 금속덕트공사에 의하여 시설하는 경우, 전선이 금속제 외함과 직접 접촉하면 감전 및 단락 사고의 위험이 매우 크므로 나전선을 사용할 수 없습니다.
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90. 고압용 기계기구를 시간차에 시설할 때 지표상 몇m이상의 높이에 시설하고, 또한 사람이 쉬게 접촉할 우려가 없도록 하여야 하는가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 28%)
  • 고압용 기계기구를 지지물 상에 시설할 때는 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 지표상 4.5m 이상의 높이에 시설해야 합니다.
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91. 옥내 저압용의 전구선율 시설하려고 한다. 사용 전압이 몇 V 이상인 전구선은 옥내 시설할 수 없는가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 33%)
  • 옥내 저압용 전구선 시설 시, 사용전압이 400V 이상인 전구선은 옥내에 시설할 수 없습니다.
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92. 사용전압이 400V미만인 경우의 저압 보안공사에 전선으로 경동선을 사용할 경우 몇 mm 의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 1.2
  2. 2.6
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 25%)
  • 저압 보안공사에서 사용전압이 $400\text{V}$ 미만일 때, 경동선을 전선으로 사용하는 경우 규정된 최소 굵기를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $d = 4\text{mm}$
    ② [숫자 대입]
    $d = 4\text{mm}$
    ③ [최종 결과]
    $d = 4$
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93. 송유풍냉식 특별고압용 변압기의 송풍기가 고장이 생길 경우를 대비하기 위한 장치는?

  1. 경보장치
  2. 자동차단장치
  3. 압축공기장치
  4. 속도조정장치
(정답률: 60%)
  • 송유풍냉식 변압기는 송풍기를 통해 냉각 효율을 높이는데, 송풍기 고장 시 변압기 과열을 방지하고 즉각 대응하기 위해 경보장치를 설치하여 관리자에게 알립니다.
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94. 선로의 길이가 10km가 넘는 154kV 가공전선로에 시설하는 전력보안통신용 전화설비 중 적어도 1회선에는 시설되어야 하는 것은?

  1. 이동통신설비
  2. OW전선을 사용한 참가전화설비
  3. 악전선 반송전화설비
  4. 전력선 반송전화설비
(정답률: 33%)
  • 선로 길이가 $10\text{km}$를 초과하는 $154\text{kV}$가공전선로의 전력보안통신용 전화설비는 신뢰성 확보를 위해 적어도 1회선 이상 전력선 반송전화설비를 시설해야 합니다.
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95. 고압전로와 비접지식 저압전로를 결합하는 변압기로 고압 권선과 저압권선간에 있는 금속제의 흔촉방지판에 제 2종 접지공사를 한 것에 접속하는 저압전선을 옥외에 시설할 때 잘못된 것은?

  1. 저압 옥상전선로의 전선으로 절연전선을 사용하였다.
  2. 저압 저선은 1구내에만 시설하였다.
  3. 저압 가공전선로의 전선은 케이블을 사용하였다.
  4. 저압 가공전선과 고압가공전선은 별개의 지지물에 시설하였다.
(정답률: 19%)
  • 고압 권선과 저압 권선 사이의 금속제 흔촉방지판에 제 2종 접지공사를 한 경우, 옥외에 시설하는 저압 옥상전선로의 전선은 반드시 케이블을 사용해야 합니다.

    오답 노트
    절연전선 사용: 옥상전선로는 케이블 사용이 원칙이므로 부적절함
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96. 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우, 지지물로 사용할 수 없는 것은?

  1. 목주
  2. 철탑
  3. 철그콘크리트주
  4. 철주
(정답률: 63%)
  • 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때는 안전성과 강도를 확보해야 하므로, 내구성이 낮은 목주는 지지물로 사용할 수 없습니다.
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97. 교류 전차선 등과 식물과의 이격거리는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 51%)
  • 전기설비기술기준 및 판단기준에 따라 교류 전차선 등과 식물 사이의 이격거리는 $2\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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98. 유도장해를 방지하기 위하여 사용전압 60000V이하인 가공 전선로의 유도전류는 전화선로의 유도전류는 전화선로의 길이 12km마다 몇 μ A를 넘지 않도록 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 6
(정답률: 49%)
  • 전기설비기술기준에 따라 사용전압 $60000\text{V}$이하인 가공 전선로에 의한 전화선로의 유도전류는 전화선로의 길이 $12\text{km}$마다 $2\mu\text{A}$를 초과하지 않아야 합니다.
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99. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 무엇이라고 하는가?

  1. 소세력회로
  2. 관등회로
  3. 급전선로
  4. 악전류전선로
(정답률: 70%)
  • 방전등 회로에서 안정기와 방전관 사이를 연결하는 전로를 관등회로라고 합니다.
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100. 발전기를 구동하는 수차의 압유장치의 유압이 현저히 저하한 경우 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 하여야 한다. 용량 몇 kVA 이상인 발전기에 반드시 자동차단장치를 시설하여야 하여야 한다. 용량KVA 이상인 발전기에 반드시 자동차단장치를 시설하여야 하는가?

  1. 500
  2. 1000
  3. 1500
  4. 2000
(정답률: 22%)
  • 발전기 구동 수차의 유압 저하 시 전로로부터 자동 차단하는 장치는 발전기 용량이 $500\text{ kVA}$이상인 경우에 반드시 시설해야 합니다.
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