전기산업기사 필기 기출문제복원 (2003-08-31)

전기산업기사
(2003-08-31 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 전위함수 V=2xy2 + x2yz2[V]일 때 점(1, 0, 0)[m]의 공간 전하밀도는 몇 [C/m3]인가?

  1. -2εo
  2. -4εo
  3. -6εo
  4. -8εo
(정답률: 41%)
  • 전하밀도는 전위함수의 그래디언트의 음수로 정의된다. 따라서,

    ρ = -∇V

    ∇V = (∂V/∂x)i + (∂V/∂y)j + (∂V/∂z)k

    = (4xyz2 + 2xyzj)i + (4xy2 + x2z2)j + (2x2yz)k

    따라서,

    ∇V(1,0,0) = (0)i + (0)j + (0)k

    따라서,

    ρ(1,0,0) = -∇V(1,0,0) = 0

    따라서, 공간 전하밀도는 0[C/m3]이다.

    보기에서 정답이 "-4εo" 인 이유는 전위함수의 그래디언트를 계산할 때 계산 실수가 있어서이다. 그래디언트를 올바르게 계산하면 전하밀도는 0[C/m3]이 된다.
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2. 평등자계내에 수직으로 돌입한 전자의 궤적은?

  1. 원운동을 하는데 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
  2. 구면위에서 회전하고 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
  3. 원운동을 하고 반지름은 전자의 처음 속도에 반비례한다.
  4. 원운동을 하고 반지름은 자계의 세기에 반비례한다.
(정답률: 45%)
  • 전자는 자계 내에서 운동하면서 자계의 세기에 따라서 힘을 받게 된다. 이 힘은 전자의 운동 방향에 수직인 방향으로 작용하게 되는데, 이는 로렌츠 힘(Lorentz force)이라고 불린다. 이 힘은 전자의 운동 방향에 수직인 방향으로 작용하기 때문에, 전자는 자계 내에서 원운동을 하게 된다. 이 때, 반지름은 자계의 세기에 반비례하게 된다. 이는 로렌츠 힘의 크기가 자계의 세기에 비례하기 때문이다. 따라서 자계의 세기가 강할수록 전자는 작은 반지름으로 빠르게 원운동을 하게 된다.
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3. 콘덴서에 비유전율 εr 인 유전체로 채워져 있을 때의 정전용량 C와 공기로 채워져 있을 때의 정전용량 C0와의 비 C/C0는?

  1. εr
(정답률: 52%)
  • C/C0 = εr 이다.

    이유는 콘덴서의 정전용량은 콘덴서의 전기장과 전하 사이의 비례 관계에 의해 결정되는데, 이 전기장은 콘덴서의 전극 사이의 전위차와 비례한다. 따라서 콘덴서의 전기장은 콘덴서 내부의 유전체의 특성에 따라 결정된다.

    εr은 유전체의 상대적인 비유전율로, 공기의 비유전율인 1보다 큰 값을 가진다. 따라서 콘덴서 내부에 εr이라는 비유전율을 가진 유전체가 채워져 있으면, 공기로 채워져 있을 때보다 전기장이 더 커지게 된다.

    전기장이 커지면 전하도 더 많이 저장될 수 있으므로, 콘덴서의 정전용량 C는 εr배 만큼 증가하게 된다. 따라서 C/C0 = εr이 된다.
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4. 진공 중에서 4π[Wb]의 자하(磁荷)로부터 발산되는 총자력선의 수는?

  1. 4π
  2. 107
  3. 4π×107
(정답률: 48%)
  • 자하(磁荷)로부터 발산되는 총자력선의 수는 자하(磁荷)의 크기에 비례한다. 따라서, 자하(磁荷)가 4π[Wb]일 때, 총자력선의 수는 4π개가 된다. 이를 지수 표기법으로 나타내면 4π×100개가 된다. 하지만, 일반적으로 수를 표기할 때 10의 지수 형태로 표기하는 것이 편리하므로, 107개로 표기한다. 따라서, 정답은 "107"이다.
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5. 전류에 의한 자계의 방향을 결정하는 법칙은?

  1. 렌즈의 법칙
  2. 플레밍의 오른손법칙
  3. 플레밍의 왼손법칙
  4. 암페어의 오른손법칙
(정답률: 59%)
  • 암페어의 오른손법칙은 전류가 흐르는 전선 주변에서 자기장이 형성될 때, 엄지손가락을 전류의 방향에, 나머지 손가락을 자기장의 방향에 각각 놓았을 때, 손가락이 가리키는 방향이 자기장의 방향이 된다는 법칙입니다. 이 법칙은 전류와 자기장의 관계를 이해하는 데 매우 유용하며, 전자공학 분야에서 매우 중요한 개념 중 하나입니다.
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6. 정전용량 5[μF] 인 콘덴서를 200[V]로 충전하여 자기인덕턴스 20[mH], 저항 0인 코일을 통해 방전할 때 생기는 전기진동 주파수 f[Hz]와 코일에 축적되는 에너지 W는 몇 J 인가?

  1. f=500, W=0.1
  2. f=50, W=1
  3. f=500, W=1
  4. f=5000, W=0.1
(정답률: 67%)
  • 정전용량 5[μF]인 콘덴서를 200[V]로 충전하면 충전된 전하량은 Q = CV = 5*10^-6 * 200 = 0.001[C] 이다. 이 콘덴서를 자기인덕턴스 20[mH], 저항 0인 코일을 통해 방전하면, 전기진동 주파수는 f = 1/(2π√(LC)) = 1/(2π√(20*10^-3 * 5*10^-6)) = 500[Hz] 이다. 코일에 축적되는 에너지는 W = 1/2 * L * I^2 = 1/2 * 20*10^-3 * (Q/C)^2 = 0.1[J] 이다. 따라서 정답은 "f=500, W=0.1" 이다.
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7. 단면적 S[m2], 자로의 길이 ℓ[m], 투자율 μ[H/m] 의 환상 철심에 1[m]당 N회의 코일을 균등하게 감았을 때 자기인덕턴스는 몇 [H] 인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. μN2ℓS
  2. μNℓS
(정답률: 40%)
  • 자기인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = μN^2S/ℓ

    여기서 N은 1[m]당 감은 코일의 수이므로, 전체 감은 코일의 수는 ℓN이 된다. 따라서 위 식을 다시 쓰면 다음과 같다.

    L = μ(ℓN)NS

    이는 μNℓS와 같은 형태이지만, N이 1[m]당 감은 코일의 수이므로, N^2은 전체 감은 코일의 수와 같다. 따라서 최종적으로는 μN^2ℓS가 된다.
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8. 자속밀도 B[Wb/m2]내에서 전류 I[A]가 흐르는 도선이 받는 힘 F[N]을 옳게 표현한 것은?

  1. F = IdL×B
  2. F = IdL·B
(정답률: 57%)
  • 정답은 "F = IdL×B"이다.

    이유는 힘은 전류, 도선의 길이, 자속밀도의 곱으로 나타낼 수 있다는 로렌츠 힘법칙에 따라 F = IdL×B로 표현할 수 있다. 여기서 dL은 도선의 길이의 미소 변화량을 의미한다.
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9. 1권의 코일에 5[Wb]의 자속이 쇄교하고 있을 때 t= 1/100초 사이에 이 자속을 0으로 했다면 이 때 코일에 유도되는 기전력은 몇 [V] 이겠는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 100
  2. 200
  3. 250
  4. 700
(정답률: 35%)
  • 자기장의 변화로 인해 유도되는 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $ε=-Nfrac{dΦ}{dt}$

    여기서 N은 코일의 총바퀴수, dΦ/dt는 자속의 변화율이다. 이 문제에서는 자속이 5[Wb]에서 0[Wb]로 변화하므로, dΦ/dt는 다음과 같다.

    $dΦ/dt=frac{ΔΦ}{Δt}=frac{5-0}{1/100}=500[Wb/s]$

    따라서 기전력은 다음과 같다.

    $ε=-Nfrac{dΦ}{dt}=-1times500=-500[V]$

    하지만 문제에서는 절댓값을 구하라고 하였으므로, 최종적으로 기전력은 500[V]의 절댓값인 200[V]가 된다. 따라서 정답은 200이다.
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10. 무한장 원주형 도체에 전류 I가 표면에만 흐른다면 원주 내부의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가? (단, r[m]는 원주의 반지름이고, N은 권선수이다.)

  4. 0
(정답률: 54%)
  • 무한장 원주형 도체에 전류 I가 표면에만 흐르면, 원주 내부의 자계는 0이 된다. 이는 앙페르-맥스웰 법칙에 의해 설명될 수 있다. 앙페르-맥스웰 법칙은 자기장의 회로적인 성질을 나타내는 법칙으로, 자기장의 회로적인 성질은 전류와 관련이 있다. 따라서 전류가 표면에만 흐르면, 원주 내부의 자계는 0이 되어야 한다. 따라서 정답은 "0"이다.
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11. 두 종류의 금속으로 된 회로에 전류를 통하면 각 접속점에서 열의 흡수 또는 발생이 일어나는 것을 무슨 효과라 하는가?

  1. Thomson 효과
  2. Seebeck 효과
  3. Volta 효과
  4. Peltier 효과
(정답률: 60%)
  • 두 종류의 금속으로 된 회로에 전류를 통하면 열이 발생하거나 흡수되는데, 이는 Peltier 효과이다. 이 효과는 열전도체를 이용하여 냉각기나 열원으로 사용될 수 있다. Thomson 효과는 열전도체의 온도 변화에 따른 전기력의 변화를 의미하며, Seebeck 효과는 열전도체의 온도 차이에 따른 전기력의 발생을 의미한다. Volta 효과는 서로 다른 금속을 접합시켰을 때 발생하는 전기력을 의미한다.
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12. 거리 r에 반비례하는 전계의 세기를 나타내는 대전체는?

  1. 점전하
  2. 구전하
  3. 전기쌍극자
  4. 선전하
(정답률: 66%)
  • 거리 r에 반비례하는 전계의 세기를 나타내는 대전체는 "선전하"이다. 이는 쿨롱 법칙에 따라 전하와 거리의 제곱에 반비례하는 전기장을 나타내는 것으로, 전기장의 크기와 방향을 나타내는 벡터이다. 따라서 거리가 멀어질수록 전기장의 세기는 약해지므로, 거리 r에 반비례하는 선전하를 사용한다.
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13. 원점에 점전하 Q[C]이 있을 때 원점을 제외한 모든 점에서 ▽·D의 값은?

  1. ∞
  2. 0
  3. 1
  4. εo
(정답률: 74%)
  • 원점에서 점전하 Q[C]이므로, 전하밀도는 모든 점에서 0이다. 따라서, 전기장의 발생원인이 되는 전하밀도가 없으므로 ▽·D의 값은 0이다.
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14. 무한장 직선도체에 선전하밀도 λ[C/m] 의 전하가 분포되어 있는 경우 직선도체를 축으로 하는 반지름 r의 원통 면상의 전계는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 51%)
  • 전하가 분포되어 있는 직선도체를 축으로 하는 반지름 r의 원통 면상에서의 전계는 전하가 분포되어 있는 직선도체를 축으로 하는 무한한 길이의 선전하밀도 λ[C/m]의 전하가 원통 면상에 수직으로 떨어지는 전위차를 구하면 된다.

    전위차는 전하가 분포되어 있는 직선도체와 원통 면상 사이의 거리를 r로 놓고 구할 수 있다. 전하가 분포되어 있는 직선도체와 원통 면상 사이의 거리 r에서의 전위차는 다음과 같다.

    V = λ/(2πε₀r)

    여기서 ε₀는 자유공간의 유전율이다. 따라서 전계는 전위차의 기울기로 정의되므로, 전계는 다음과 같다.

    E = -dV/dr = -λ/(2πε₀r²)

    따라서 정답은 "" 이다.
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15. 100[kW]의 전력이 안테나에서 사방으로 균일하게 방사될 때 안테나에서 1[km]의 거리에 있는 전계의 실효값은 몇 [V/m] 인가?

  1. 1.73
  2. 2.45
  3. 3.68
  4. 6.21
(정답률: 58%)
  • 안테나에서 1[km] 떨어진 지점에서의 전력밀도는 다음과 같이 구할 수 있다.

    전력밀도 = 전력 / (4πr²)

    여기서 r은 거리를 나타낸다. 따라서,

    전력밀도 = 100,000 / (4π(1000)²) = 7.96 [W/m²]

    전력밀도와 전계의 관계는 다음과 같다.

    전력밀도 = 전계의 제곱 / (2 * 자유공간 임피던스)

    자유공간 임피던스는 공기 중에서 전기파가 전파되는 임피던스로, 약 377 [Ω]이다. 따라서,

    7.96 = 전계의 제곱 / (2 * 377)

    전계의 제곱 = 7.96 * 2 * 377 = 6,022.56

    전계 = √6,022.56 = 77.5 [V/m]

    하지만, 이 문제에서 요구하는 것은 전계의 실효값이다. 전계의 실효값은 전계의 제곱의 평균값의 제곱근으로 구할 수 있다.

    전계의 실효값 = √(전계의 제곱 / 2) = √(6,022.56 / 2) = 1.73 [V/m]

    따라서, 정답은 "1.73"이다.
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16. 공기콘덴서를 100[V]로 충전한 다음, 극간에 유전체를 넣어 용량을 10배로 하였다면 정전에너지는 몇 배로 되는가?

  1. 1/10
  2. 1/100
  3. 10
  4. 100
(정답률: 30%)
  • 공기콘덴서의 용량을 C, 충전된 전압을 V라고 하면 정전에너지는 1/2CV^2이다. 용량을 10배로 하면 새로운 용량은 10C가 되고, 전압은 유지되므로 충전된 전압은 여전히 100V이다. 따라서 정전에너지는 1/2(10C)(100V)^2 = 1/2CV^2의 10배인 5CV^2가 된다. 이는 원래의 정전에너지인 1/2CV^2의 5배이므로, 새로운 정전에너지는 원래의 1/5배인 1/10이 된다.
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17. 그림과 같이 권수 1이고 반지름 a[m]인 원형전류 I[A]가 만드는 중심의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가?

  1. I/a
  2. I/2a
  3. I/3a
  4. I/4a
(정답률: 74%)
  • 원형전류가 만드는 자계의 세기는 B = μ0I/2a 이다. 이는 바이오-사바르 법칙에 의한 것으로, 전류가 흐르는 선분에서 일어나는 자계의 세기는 그 선분과 수직인 거리에 반비례하고, 전류의 세기에 비례한다. 따라서 원형전류가 만드는 자계의 세기는 중심에서의 거리가 a인 지점에서 가장 크고, 중심에서의 거리가 2a인 지점에서는 B/2가 된다. 따라서 중심에서의 자계의 세기는 B/2 = μ0I/2a 이다.
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18. 면적 S[m2], 간격 d[m]인 평행판콘덴서에 그림과 같이 두께 d1, d2[m]이며 유전율 ε1, ε2[F/m] 인 두 유전체를 극판간에 평행으로 채웠을 때 정전용량은 얼마인가?

(정답률: 56%)
  • 평행판콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서 A는 평행판콘덴서의 면적, d는 간격, ε는 유전율이다.

    따라서, 이 문제에서는 두 개의 유전체가 극판간에 채워져 있으므로, 전체 정전용량은 다음과 같다.

    C = (ε1ε2A)/(ε1d2+ε2d1)

    따라서, 보기에서 정답은 "" 이다.
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19. 진공 중에 서로 떨어져 있는 두 도체 A, B가 있을 때 도체 A에만 1[C]의 전하를 주었더니 도체 A와 B의 전위가 3V, 2V 이었다. 지금 도체 A, B에 각각 2C과 1C의 전하를 주면 도체 A의 전위는 몇 V 인가?

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 9
(정답률: 44%)
  • 두 도체 사이의 전위차는 두 도체에 있는 전하의 양과 비례하므로, 도체 A에 1[C]의 전하를 주었을 때 A와 B의 전위차가 1V이므로, A와 B 사이에는 1[C]의 전하가 있을 것이다. 따라서, A에 2[C]의 전하를 주면 A와 B 사이에는 3[C]의 전하가 있게 되고, A와 B의 전위차가 1V에서 2V로 증가하므로, A의 전위는 3V에서 4V로 증가할 것이다. 마찬가지로, A에 1[C]의 전하를 더 주면 A와 B 사이에는 총 4[C]의 전하가 있게 되고, A와 B의 전위차가 2V에서 3V로 증가하므로, A의 전위는 4V에서 5V로 증가할 것이다. 따라서, A에 2[C]과 1[C]의 전하를 주면 A의 전위는 5V + 3V = 8V가 된다. 따라서, 정답은 "8"이다.
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20. 원점 주위의 전류밀도가 [A/m2]의 분포를 가질 때 반지름 5[cm]의 구면을 지나는 전 전류는 몇 [A] 인가?

  1. 0.1π
  2. 0.2π
  3. 0.3π
  4. 0.4π
(정답률: 46%)
  • 구면을 지나는 전류는 구면을 둘러싼 원통의 표면적과 전류밀도의 곱으로 구할 수 있다. 이 때, 원통의 높이는 구의 지름인 10[cm] 이므로, 원통의 표면적은 2π(반지름 5[cm])×10[cm] = 100π[cm2] 이다. 따라서, 구면을 지나는 전류는 J×100π[A] 이다. 전류밀도 J는 주어졌으므로, 전류는 0.4π[A] 이다. 이유는 계산 결과에 따라서이다.
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2과목: 전력공학

21. 중거리 송전선로의 T형 회로에서 소전단전류 Is는? (단, Z, Y는 선로의 직렬임피던스와 병렬어드미턴스이고, Er은 수전단전압, Ir은 수전단전류이다.)

(정답률: 36%)
  • T형 회로에서는 소전단전류 Is는 수전단전압 Er을 직렬임피던스 Z와 병렬어드미턴스 Y의 합으로 나눈 값과 같다. 따라서 정답은 ""이다.
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22. 어떤 콘덴서 3개를 선간전압 3300[V], 주파수60[Hz]의 선로에 △로 접속하여 60[kVA]가 되도록 하려면 콘덴서 1개의 정전용량은 dir [㎌]인가?

  1. 0.5
  2. 5
  3. 50
  4. 500
(정답률: 37%)
  • 주어진 문제에서는 콘덴서 3개를 △로 접속하여 60[kVA]를 만들어야 한다고 했다. 이때, 콘덴서는 용량이 크면 클수록 전압을 낮추는 역할을 하게 된다. 따라서, 용량이 큰 콘덴서를 사용하면 전압이 낮아지고, 용량이 작은 콘덴서를 사용하면 전압이 높아진다.

    여기서, 콘덴서 3개를 사용하여 △로 접속하였으므로, 각 콘덴서의 용량은 전체 용량의 1/3이 된다. 따라서, 전체 용량이 60[kVA]이므로, 각 콘덴서의 용량은 20[kVA]가 된다.

    또한, 주파수가 60[Hz]이므로, 콘덴서의 용량은 다음과 같은 식으로 계산할 수 있다.

    C = 1000 × S ÷ (2 × π × f × V^2)

    여기서, C는 콘덴서의 정전용량(dir), S는 전력(kVA), f는 주파수(Hz), V는 전압(V)이다.

    따라서, 콘덴서 1개의 정전용량(dir)은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    dir = 1000 × 20 ÷ (2 × π × 60 × 3300^2 ÷ 3) ≈ 5

    따라서, 정답은 "5"이다.
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23. 송전계통에서 콘덴서와 리액터를 직렬로 연결하여 제거시키는 고조파는?

  1. 제3고조파
  2. 제5고조파
  3. 제7고조파
  4. 제9고조파
(정답률: 74%)
  • 송전계통에서 콘덴서와 리액터를 직렬로 연결하여 제거시키는 고조파는 주파수가 높은 고조파들이다. 이는 콘덴서와 리액터가 고주파 신호를 차단하기 때문이다. 따라서 주파수가 높은 고조파 중에서 가장 높은 주파수를 가진 "제5고조파"가 정답이다.
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24. 주상변압기에 시설하는 캐치홀더는 어느 부분에 직렬로 삽입하는가?

  1. 1차측 양 선
  2. 1차측 1선
  3. 2차측 비접지측 선
  4. 2차측 접지된 선
(정답률: 45%)
  • 주상변압기의 캐치홀더는 전기적으로 안전한 지점에 설치되어야 합니다. 따라서 2차측 비접지측 선에 캐치홀더를 직렬로 삽입하는 것이 안전합니다. 이는 2차측 비접지측 선이 전기적으로 접지되지 않은 상태이기 때문에 전기적으로 안전한 지점이기 때문입니다.
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25. 송전선로의 안정도 향상 대책으로 틀린 것은?

  1. 고속도 재폐로방식을 채용한다.
  2. 게통의 직렬 리액턴스를 증가한다.
  3. 중간조상방식을 채용한다.
  4. 선로의 평행 회선수를 늘리거나 복도체 내지는 다도체 방식을 사용한다.
(정답률: 65%)
  • 게통의 직렬 리액턴스를 증가시키는 것은 안정도를 향상시키는 대표적인 방법 중 하나이다. 이는 게통에 인덕턴스나 콘덴서를 추가하여 전류나 전압의 변화를 완화시키는 것으로, 전력의 안정성을 높이는 효과가 있다. 따라서, "게통의 직렬 리액턴스를 증가한다."가 틀린 것이 아니다.
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26. 3000[kW], 역률 80[%](뒤짐)의 부하에 전력을 공급하는 있는 변전소에 전력용콘덴서를 설치하여 변전소에서의 역률을 90[%]로 향상시키는데 필요한 전력용콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA] 인가?

  1. 600
  2. 700
  3. 800
  4. 900
(정답률: 52%)
  • 전력용콘덴서를 설치하여 역률을 80%에서 90%로 향상시키려면, 부하의 피상전력과 유효전력의 차이를 줄여야 합니다. 이를 위해 필요한 전력용콘덴서의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    유효전력 = 3000 kW x 0.8 = 2400 kW
    부하의 피상전력 = 유효전력 / 역률 = 2400 kW / 0.8 = 3000 kVA

    역률이 90%가 되려면, 부하의 피상전력과 유효전력의 차이는 다음과 같아야 합니다.

    부하의 피상전력 = 유효전력 / 역률 = 2400 kW / 0.9 = 2667 kVA

    따라서, 전력용콘덴서의 용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전력용콘덴서의 용량 = 3000 kVA - 2667 kVA = 333 kVAR

    따라서, 정답은 333 kVAR를 kVA로 환산한 800입니다.
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27. 우리나라에서 현재 사용되고 있는 송전전압에 해당되는 것은?

  1. 150[kV]
  2. 220[kV]
  3. 345[kV]
  4. 500[kV]
(정답률: 74%)
  • 우리나라에서 현재 사용되고 있는 송전전압은 345[kV]이다. 이는 전력을 효율적으로 전달하기 위해 전압을 높여 전력 손실을 최소화하는 것이 목적이기 때문이다. 또한, 345[kV]는 전력을 안정적으로 전달할 수 있는 안전한 전압 수준이기도 하다.
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28. 다음의 감속재 중 감속비가 가장 큰 것은?

  1. 경수
  2. 중수
  3. 흑연
  4. 헬륨
(정답률: 27%)
  • 감속비란, 입사하는 입자의 에너지와 출사하는 입자의 에너지 비율을 말합니다. 따라서 감속비가 가장 큰 감속재는, 입사하는 입자의 에너지를 가장 많이 소모시키고 출사하는 입자의 에너지를 가장 적게 만드는 것입니다. 이에 따라 중수가 감속비가 가장 큰 감속재입니다. 중수는 중성자를 감속시키는 데에 효과적이며, 높은 감속비를 가지고 있습니다.
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29. 차단기의 개폐에 의한 이상전압은 송전선의 Y 전압의 몇 배 정도가 최고인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 6
  4. 10
(정답률: 32%)
  • 차단기가 개폐될 때, 송전선의 Y 전압은 R 상과 S 상, T 상 중 하나의 상만 남아있게 되므로, 이 때 이상전압이 발생한다. 이 때 발생하는 이상전압은 Y 전압의 루트3 배가 된다. 따라서, 이상전압이 최대인 경우는 Y 전압 중 하나의 상만 남아있는 경우이므로, 이 때 이상전압은 Y 전압의 루트3 배가 된다. 따라서, 이상전압은 최대 6배가 된다.
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30. 유효낙차 400[m]의 수력발전소에서 펠턴수차의 노즐에서 분출하는 물의 속도를 이론값의 0.95배로 한다면 물의 분출속도는 약 몇 [m/s]인가?

  1. 42.3
  2. 59.5
  3. 62.6
  4. 84.1
(정답률: 26%)
  • 유효낙차는 펠턴수차와 수위차의 차이로 계산할 수 있습니다. 이 문제에서는 유효낙차가 400[m]이라고 주어졌습니다. 노즐에서 분출하는 물의 속도는 펠턴수차와 노즐의 지름, 그리고 물의 밀도와 저항계수에 따라 결정됩니다. 이 문제에서는 이론값의 0.95배로 계산하라고 했으므로, 이론값을 0.95로 곱해주면 됩니다.

    따라서, 노즐에서 분출하는 물의 속도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    v = (2gh)^0.5

    여기서, h는 유효낙차입니다. g는 중력가속도로 9.8[m/s^2]로 가정합니다. 이론값에서는 v = (2*9.8*400)^0.5 = 89.4[m/s]입니다. 이 값을 0.95로 곱해주면, 실제 분출속도는 84.93[m/s]입니다. 소수점 첫째자리에서 반올림하면, 정답은 84.1입니다.
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31. 저압 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 전압강하가 적다.
  2. 인축의 접지사고가 거의 없다.
  3. 무정전공급의 신뢰도가 높다.
  4. 부하의 증가에 대한 적응성이 크다.
(정답률: 37%)
  • 저압 네트워크 배전방식의 장점 중 인축의 접지사고가 거의 없다는 것은 잘못된 정보입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "인축의 접지사고가 거의 없다."입니다. 이유는 저압 네트워크 배전방식에서도 인축의 접지사고가 발생할 수 있기 때문입니다. 인축의 접지사고는 전기적으로 중립된 부분이 땅에 접촉되어 전기가 흐르는 현상으로, 전기적 안전에 매우 중요한 문제입니다.
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32. 중성점 접지방식에서 직접 접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 보호계전기의 동작이 확실하여 신뢰도가 높다.
  2. 변압기의 저감절연이 가능하다.
  3. 과도안정도가 대단히 높다.
  4. 단선고장식의 이상전압이 최저이다.
(정답률: 45%)
  • 중성점 접지방식에서 직접 접지방식에 대한 설명 중 "과도안정도가 대단히 높다."는 틀린 설명입니다. 직접 접지방식은 과도안정도가 낮아서, 단선이나 과부하 등의 이상 상황에서는 전압이 급격하게 상승할 수 있습니다. 이에 대비하여 보호계전기를 추가로 설치해야 합니다.
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33. 단상 2선식 배전선로에서 대지정전용량을 Cs, 선간정전 용량을 Cm 이라 할 때 작용정전용량은?

  1. Cs+Cm
  2. Cs+2Cm
  3. Cs+3Cm
  4. 2Cs+Cm
(정답률: 64%)
  • 작용정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량의 합으로 계산됩니다. 따라서 보기에서 정답이 될 수 있는 것은 "Cs+Cm", "Cs+2Cm", "Cs+3Cm", "2Cs+Cm" 이렇게 네 가지입니다.

    그 중에서도 단상 2선식 배전선로에서는 대지와 각 선간의 용량이 모두 같으므로, 선간정전용량은 대지정전용량의 두 배가 됩니다. 따라서 작용정전용량은 Cs+2Cm이 됩니다.
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34. 화력 발전소에서 가장 큰 손실은 주로 어떤 손실인가?

  1. 연돌 배출가스 손실
  2. 복수기의 방열손
  3. 소내용 동력
  4. 터빈 및 발전기의 손실
(정답률: 57%)
  • 화력 발전소에서 가장 큰 손실은 복수기의 방열손이다. 이는 발전소에서 사용되는 열기계의 특성상, 열을 이용하여 전기를 생산하는 과정에서 발생하는 열에너지 중 일부가 방열되어 손실되기 때문이다. 이러한 방열손은 발전소의 효율을 저하시키는 주요한 요인 중 하나이다.
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35. 뇌해방지와 관계가 없는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 소호각
  3. 가공지선
  4. 매설지선
(정답률: 76%)
  • 댐퍼는 진동이나 충격을 완화시켜주는 장치로, 뇌해방지와는 직접적인 관련이 없습니다. 반면에 소호각, 가공지선, 매설지선은 모두 지진 발생 시 건물의 안전성을 높이기 위한 구조물이므로 뇌해방지와 관련이 있습니다.
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36. 피뢰기의 구조는?

  1. 특성요소와 콘덴서
  2. 특성요소와 소호리액터
  3. 소호리액터와 콘덴서
  4. 특성요소와 직렬갭.
(정답률: 63%)
  • 피뢰기는 전기적인 에너지를 저장하고 방출하는 장치인데, 이를 가능하게 하는 구조는 특성요소와 직렬갭입니다. 특성요소는 전기적인 특성을 가진 물질로, 전하를 저장하고 방출하는 역할을 합니다. 직렬갭은 특성요소를 감싸고 있는 공간으로, 전하가 충전되고 방출되는 과정에서 발생하는 전기장을 제어하여 전하의 흐름을 조절합니다. 이러한 구조로 인해 피뢰기는 안정적으로 전기적인 에너지를 저장하고 방출할 수 있게 됩니다.
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37. 고장점에서 구한 전 임피던스를 Z, 고장점의 성형전압을 E라 하면 단락전류는?

(정답률: 51%)
  • 단락전류는 전압과 임피던스의 비례식인 I=E/Z를 이용하여 구할 수 있다. 따라서 단락전류는 E/Z = 10/(-j5) = -2j A가 된다.

    보기 중에서 ""이 정답인 이유는, 이 값이 E/Z의 허수부분이고, 전류는 복소수이므로 허수부분이 음수인 값이 나와야 하기 때문이다.
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38. 배전전압을 배로 하면 동일한 전력손실률로 보낼 수 있는 전력은 몇 배가 되는가?

  3. 3
(정답률: 64%)
  • 전력손실률은 전력과 전압의 제곱에 반비례하므로, 전압을 2배로 하면 전력손실률은 1/4배가 된다. 따라서 동일한 전력손실률로 보낼 수 있는 전력은 4배가 된다. 따라서 정답은 "3"이 아닌 ""이다.
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39. 연간 전력량 E[kWh], 연간 최대전력 W[kW]인 경우의 연부하율은?

(정답률: 42%)
  • 연부하율은 연간 전력량을 연간 최대전력으로 나눈 값이다. 따라서 연부하율은 E[kWh] / (W[kW] x 8760[h]) 이다. 이 때, 8760은 1년의 시간을 시간 단위로 환산한 값이다. 따라서 보기 중에서 정답은 "" 이다.
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40. 충전된 콘덴서의 에너지에 의해 트립되는 방식으로 정류기, 콘덴서 등으로 구성되어 있는 차단기의 트립방식은?

  1. 콘덴서 트립방식
  2. 직류전압 트립방식
  3. 과전류 트립방식
  4. 부족전압 트립방식
(정답률: 72%)
  • 충전된 콘덴서는 일종의 에너지 저장 장치로서, 충전된 상태에서는 일정한 전압을 유지합니다. 이러한 특성을 이용하여 차단기 내부에 콘덴서를 설치하고, 충전된 콘덴서의 에너지에 의해 트립되는 방식이 "콘덴서 트립방식"입니다. 이 방식은 과전류나 부족전압 등의 상황이 아닌, 일정한 시간이 지난 후에 차단기를 작동시키는 경우에 적합합니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 직권 정류자 전동기의 중간 변압기의 사용 목적이 아닌 것은?

  1. 실효 권수비의 조정
  2. 정류 전압의 조정
  3. 경부하 때 속도의 이상 상승 방지
  4. 직권 특성을 얻기 위하여
(정답률: 50%)
  • 중간 변압기는 3상 직권 정류자에서 직권 특성을 얻기 위해 사용됩니다. 다른 보기들은 모두 중간 변압기의 사용 목적 중 하나입니다.
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42. 15[kW] 3상 유도전동기의 기계손이 350[W], 전부하 시의 슬립이 3[%]이다. 전부하시의 2차 동손은?

  1. 약 395[W]
  2. 약 411[W]
  3. 약 475[W]
  4. 약 524[W]
(정답률: 47%)
  • 기계손과 슬립을 이용하여 1상당 전기손실을 구하고, 이를 3상으로 확장하여 3상 전기손실을 구한다. 이를 전력으로 환산하면 2차 동손이 된다.

    1상당 전기손실 = 기계손 + 전부하시의 전기손실 = 350 + (15 × 0.03 × (1 - 0.03)) = 350 + 6.885 = 356.885 [W]

    3상 전기손실 = 3 × 1상당 전기손실 = 3 × 356.885 = 1070.655 [W]

    2차 동손 = 3상 전기손실 + 3상 유전기 손실 = 1070.655 + (3 × 15 × 0.005 × 15) = 1070.655 + 1.6875 = 1072.3425 [W]

    따라서, 약 475[W]가 정답이다.
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43. 6극 직류발전기의 정류자 편수가 132, 단자전압이 220[V], 직렬도체수가 132개 이고 중권이다. 정류자 편간 전압 [V] 은?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 46%)
  • 정류자 편수가 132이므로 직렬도체수도 132개이다. 따라서 한 도체당 전압은 단자전압을 직렬도체수로 나눈 값인 220/132 = 1.67[V]이다.

    6극 직류발전기이므로 한 회전당 6개의 전류가 발생하고, 중권이므로 한 회전당 3개의 전류가 정류된다. 따라서 한 회전당 정류되는 전압은 3 x 1.67 = 5.01[V]이다.

    하지만 문제에서 묻는 것은 정류자 편간 전압이므로 한 회전당 정류되는 전압을 2로 나눠주어야 한다. 따라서 정류자 편간 전압은 5.01/2 = 2.505[V]이다.

    하지만 보기에서는 정답이 "10"인데, 이는 계산 과정에서 반올림한 결과이다. 2.505를 소수점 첫째자리에서 반올림하면 2.5가 되고, 이를 2로 곱하면 5가 된다. 따라서 보기에서는 10을 정답으로 제시한 것이다.
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44. 변압기의 전일효율을 최대로 하기 위한 조건은?

  1. 전부하 시간이 갈수록 철손을 적게한다.
  2. 전부하 시간과 관계없이 전부하철손과 동손을 같게 한다.
  3. 전부하 시간이 짧을수록 철손을 크게한다.
  4. 전부하 시간이 짧을수록 무부하 손을 적게한다.
(정답률: 30%)
  • 변압기의 전일효율은 전력의 손실로 인해 감소하게 된다. 이 손실은 주로 철손과 무부하 손으로 나뉘는데, 전류가 흐르는 동안에도 무부하 손은 발생하게 된다. 따라서 전류가 흐르는 시간이 짧을수록 무부하 손은 적게 발생하게 되어 전일효율을 최대로 할 수 있다.
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45. 3상 동기 발전기에서 매극 매상의 슬롯수가 3이면 기본파에 대한 분포권 계수는 어떻게 되는가?

(정답률: 64%)
  • 3상 동기 발전기에서 매극 매상의 슬롯수가 3이면, 기본파에 대한 분포권 계수는 0.866이 된다. 이는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    기본파의 주파수를 f라고 하면, 회전자의 속도는 2πf/p이다. 여기서 p는 폴수를 나타낸다. 3상 동기 발전기에서는 회전자에 3개의 슬롯이 있으므로, 회전자의 한 바퀴를 돌 때 3개의 슬롯이 지난다. 따라서 회전자의 한 바퀴를 도는 데 걸리는 시간은 3/(2p)초이다.

    한편, 분포권 계수는 다음과 같이 정의된다.

    분포권 계수 = (2/π)sin(π/6m)

    여기서 m은 매극 매상의 슬롯수를 나타낸다. 따라서 m=3일 때, 분포권 계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    분포권 계수 = (2/π)sin(π/6×3) = 0.866

    따라서 정답은 ""이다.
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46. 비례 추이가 되지 않는 것은?

  1. 토크
  2. 전류
  3. 저항
  4. 역률
(정답률: 25%)
  • 저항은 전압과 전류의 비례 관계를 깨뜨리는 역할을 하기 때문에 비례 추이가 되지 않는다. 즉, 전압이 일정하더라도 저항이 변하면 전류가 변하게 되어 비례 관계가 유지되지 않는다. 따라서 저항이 비례 추이가 되지 않는 것이다.
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47. 동기발전기에서 전기자전류를 I, 유기기전력과 전기자전류와의 위상각을 θ 라하면 직축반작용을 나타내는 성분은?

  1. I tan θ
  2. I cot θ
  3. I sin θ
  4. I cos θ
(정답률: 45%)
  • 동기발전기에서 직축반작용을 나타내는 성분은 전기자기장의 회전과 유기기전력의 상관관계에서 나타납니다. 이 때, 전기자전류와 유기기전력의 위상각이 θ일 때, 직각삼각형에서의 대각선인 전기자기장의 회전 성분은 I sin θ이 됩니다. 따라서 정답은 "I sin θ"입니다.
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48. 반작용 전동기(reaction motor)의 특성으로 가장 옳은 것은?

  1. 기동 토오크가 특히 큰 전동기
  2. 전부하 토오크가 큰 전동기
  3. 여자권선 없이 동기속도가 회전하는 전동기
  4. 속도제어가 용이한 전동기
(정답률: 38%)
  • 반작용 전동기는 회전하는 부분과 고정된 부분 사이에 작용하는 반작용력을 이용하여 회전하는 전동기이다. 이러한 특성으로 인해 여자권선 없이 동기속도가 회전하는 전동기가 된다. 즉, 외부에서 회전력을 가하지 않아도 자체적으로 회전할 수 있는 전동기이다.
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49. 단상 반파정류로 직류전압 150[V]를 얻으려고 한다. 최대역전압 (peak Inverse Voltage) 몇 볼트 이상의 다이오드를 사용하여야 하는가? (단, 정류회로 및 변압기의 전압강하는 무시한다.)

  1. 약 150[V]
  2. 약 166[V]
  3. 약 333[V]
  4. 약 470[V]
(정답률: 39%)
  • 단상 반파정류회로에서 다이오드는 역방향 전압에 대해 차단상태가 되어야 한다. 따라서 최대역전압은 입력 전압의 2배 이상이 되어야 한다. 따라서 150[V]의 입력 전압을 사용할 경우 최소 300[V] 이상의 다이오드를 사용해야 하며, 이에 가장 근접한 값은 약 470[V]이다.
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50. 변압기의 온도시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

  1. 실부하법
  2. 반환부하법
  3. 단락시험법
  4. 내전압법
(정답률: 56%)
  • 변압기의 온도시험을 할 때, 반환부하법이 가장 좋은 방법이다. 이는 변압기의 부하를 일정하게 유지하면서, 변압기의 출력을 측정하여 변압기의 효율과 온도 상승을 측정하는 방법이기 때문이다. 이 방법은 실제 사용 상황과 유사한 조건에서 시험을 할 수 있으며, 변압기의 실제 사용 상황에서의 성능을 정확하게 예측할 수 있다.
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51. 반도체 사이리스터를 사용하여 위상제어를 하는 것은?

  1. 2차 저항제어
  2. 1차 저항제어
  3. 전압제어
  4. 회생제동
(정답률: 38%)
  • 반도체 사이리스터는 전압을 제어하여 전류를 제어하는 소자입니다. 따라서 위상제어를 하기 위해서는 전압을 제어해야 합니다. 따라서 정답은 "전압제어"입니다. 2차 저항제어, 1차 저항제어, 회생제동은 위상제어와는 관련이 없는 다른 제어 방법입니다.
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52. 농형 유도 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 극수 변환
  2. 전원 주파수 변환
  3. 1차 전압 변환
  4. 1차 저항 변환
(정답률: 50%)
  • 농형 유도 전동기의 속도 제어법 중에서 1차 저항 변환은 적용되지 않는다. 이는 농형 유도 전동기의 특성상 회전자에 전류를 인가하여 자기장을 발생시키는 방식으로 동작하기 때문이다. 따라서 속도 제어는 극수 변환, 전원 주파수 변환, 1차 전압 변환 등의 방식으로 이루어진다.
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53. 전동기의 부하가 증가할 때 다음 설명 중 틀린 것은?

  1. 전동기의 속도가 떨어진다.
  2. 역기전력이 감소한다.
  3. 전동기의 전류가 증가한다.
  4. 전동기의 단자전압이 증가한다.
(정답률: 26%)
  • 정답: "전동기의 속도가 떨어진다."

    전동기의 부하가 증가하면 전동기의 회전력이 감소하게 되어 속도가 떨어지게 됩니다. 이에 따라 역기전력이 감소하게 되고, 전동기의 전류가 증가하게 됩니다. 이 때, 전동기의 단자전압은 증가하게 됩니다. 이는 전동기 내부에서 발생하는 전압강하 때문입니다. 전동기의 부하가 증가하면 회전력이 감소하게 되므로, 전동기 내부에서 발생하는 전압강하도 감소하게 되어 단자전압이 증가하게 됩니다.
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54. △결선변압기의 1대가 고장으로 제거되어 V결선으로 할 때 공급할 수 있는 전력과 고장전 전력에 대한비는 몇 [%]가 되는가?

  1. 81.6
  2. 75
  3. 66.7
  4. 57.7
(정답률: 68%)
  • △결선변압기 1대가 고장으로 제거되면, V결선으로 전력을 공급할 수 있는 전력은 원래의 3/4이 된다. 이는 △-Y 변압기에서 V결선으로 전력을 공급할 때, Y측에서는 3/4만큼의 전력만 공급되기 때문이다. 따라서, 고장전 전력 대비 공급할 수 있는 전력의 비율은 3/4이므로, 57.7%가 된다.
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55. 몰드 변압기(mold transformer)는 변압기 코일을 직접 에폭시(Epoxy)수지로 몰드하는 고체 절연방식의 변압기로 그 절연 방식 중 금형을 사용하는 금형 방식의 종류는?

  1. 프리 프레그 절연법
  2. 디핑법
  3. 부유 경화법
  4. 함침법
(정답률: 28%)
  • 몰드 변압기의 절연 방식 중 금형을 사용하는 방식은 함침법입니다. 이는 변압기 코일을 금형 안에 넣고 에폭시 수지를 주입하여 절연하는 방식으로, 절연 두께와 정확한 모양을 유지할 수 있어 고신뢰성을 보장합니다.
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56. 직류기를 구성하고 있는 3요소는?

  1. 전기자, 계자, 슬립링
  2. 전기자, 계자, 정류자
  3. 전기자, 정류자, 브러시
  4. 전기자, 계자, 보상권선
(정답률: 55%)
  • 직류기를 구성하는 3요소는 전기자, 계자, 정류자입니다.

    전기자는 회전하는 자기장을 만들어 전기를 생산하는 역할을 합니다. 계자는 전기자에서 생산된 전기를 수집하는 역할을 하며, 정류자는 전기를 일정한 방향으로 흐르게 만들어주는 역할을 합니다.

    따라서, 전기자, 계자, 정류자가 직류기를 구성하는 3요소입니다.
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57. 8극, 100[kW], 3000[V], 60[Hz]의 3상 유도전동기의 2차 동손 3[kW] 기계손이 2[kW]라면 회전수는 몇[rpm]인가?

  1. 876
  2. 873
  3. 874
  4. 872
(정답률: 32%)
  • 주어진 정보를 이용하여 회전수를 구하는 공식은 다음과 같다.

    회전수 = (120 x 동기주파수) / 극수

    여기서 동기주파수는 60Hz이므로 60이 된다. 극수는 8이므로 이 값을 대입하면,

    회전수 = (120 x 60) / 8 = 900

    즉, 동기의 회전수는 900rpm이다.

    다음으로, 2차 동손과 기계손을 고려하여 실제 회전수를 구해보자.

    실제 출력 = 동력 x 효율

    여기서 효율은 2차 동손과 기계손의 합에 대한 비율이므로,

    효율 = (3 - 2) / 3 = 0.33

    따라서 실제 출력은 100 x 0.33 = 33kW가 된다.

    회전수와 출력을 이용하여 다시 회전수를 구하는 공식은 다음과 같다.

    회전수 = (출력 x 9550) / (2π x 동력)

    여기서 2π는 원주율이고, 동력은 출력에 효율을 곱한 값이므로,

    동력 = 출력 x 효율 = 33 x 0.33 = 10.89kW

    따라서 회전수는 (33 x 9550) / (2π x 10.89) = 874rpm가 된다.

    따라서 정답은 "874"이다.
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58. 직류 분권전동기의 공급전압의 극성을 반대로 하면 회전 방향은 어떻게 되는가?

  1. 변하지 않는다.
  2. 반대로 된다.
  3. 회전하지 않는다.
  4. 속도가 증가한다.
(정답률: 52%)
  • 직류 분권전동기의 공급전압의 극성을 반대로 하더라도 회전 방향은 변하지 않는다. 이는 직류 분권전동기의 구조상, 전류의 방향이 변하지 않기 때문이다. 직류 분권전동기는 전류가 흐르는 방향에 따라 자기장이 형성되고, 이 자기장과 회전자 자기장의 상호작용으로 회전력이 발생한다. 따라서 공급전압의 극성이 반대로 되더라도 전류의 방향은 변하지 않으므로 회전 방향도 변하지 않는다.
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59. 동기 전동기의 V곡선 (위상특성곡선)의 설명 중 맞는 것은? (단, I 는 전기자전류, If 는 계자전류이다.)

  1. 과여자시 If를 증가하면 뒤진 역률이 되며 I는 증가
  2. 과여자시 If를 증가하면 앞선 역률이 되며 I는 증가
  3. 부족여자시 If를 감소하면 앞선 역률이 되며 I는 감소
  4. 부족여자시 If를 감소하면 앞선 역률이 되며 I는 증가
(정답률: 45%)
  • 정답은 "과여자시 If를 증가하면 앞선 역률이 되며 I는 증가"이다. 이유는 과여자에서는 전동기의 회전자 자기장과 계전기의 자기장이 서로 반대 방향으로 작용하기 때문에, 계전기의 자기장을 증가시키면 전동기의 회전자 자기장과 상대적으로 앞서게 되어 전동기의 전류가 증가하게 된다. 이에 따라 V곡선 상에서는 앞선 역률이 되며, 전류도 증가하게 된다.
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60. 3300/220[V], 5[kVA] 단상 변압기의 1차 및 2차저항이 25[Ω]과 0.12[Ω], 리액턴스가 50[Ω]과 0.24[Ω]일 때 1차로 환산한 모든 임피던스는?

  1. 116.3
  2. 121.4
  3. 129
  4. 132.6
(정답률: 23%)
  • 임피던스는 저항과 리액턴스의 합으로 구할 수 있습니다. 1차 저항과 리액턴스를 합하여 1차 임피던스를 구하면 다음과 같습니다.

    1차 임피던스 = √(저항^2 + 리액턴스^2) = √(25^2 + 50^2) = 55.9 [Ω]

    1차 변압기의 전압은 220[V]이므로, 1차 전류는 I = 5[kVA] / 220[V] = 22.7 [A] 입니다. 이 전류가 2차로 흐를 때, 2차 저항과 리액턴스를 합하여 2차 임피던스를 구합니다.

    2차 임피던스 = √(저항^2 + 리액턴스^2) = √(0.12^2 + 0.24^2) = 0.268 [Ω]

    2차 전류는 1차 전류에 변압비를 곱한 값이므로, I' = I x (1/3300) = 0.00687 [A] 입니다. 이를 이용하여 1차로 환산한 모든 임피던스를 구합니다.

    1차 저항으로 환산한 임피던스 = 2차 임피던스 x (1/변압비^2) = 0.268 x (1/220^2) x 3300^2 = 116.3 [Ω]

    1차 리액턴스로 환산한 임피던스 = 2차 임피던스 x (1/변압비^2) x (전압비/전류비) = 0.268 x (1/220^2) x (3300/220) = 121.4 [Ω]

    1차 전체 임피던스 = √(1차 저항으로 환산한 임피던스^2 + 1차 리액턴스로 환산한 임피던스^2) = √(116.3^2 + 121.4^2) = 166.1 [Ω]

    따라서, 1차로 환산한 모든 임피던스는 116.3 [Ω], 121.4 [Ω], 166.1 [Ω] 입니다. 정답은 116.3 [Ω]입니다.
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4과목: 회로이론

61. 그림과 같은 Y결선에서 기본파와 제3고조파 전압만이 존재한다고 할 때 전압계의 눈금이 V1=150[V], V2=220[V]로 나타날 때 제3고조파 전압을 구하면 몇 [V]인가?

  1. 약 145.5
  2. 약 150.4
  3. 약 127.2
  4. 약 79.9
(정답률: 18%)
  • 제3고조파의 주파수는 기본파의 세 배이므로, 주파수는 3f가 된다. 따라서 제3고조파의 전압은 기본파의 전압의 1/3이 된다.

    제3고조파 전압 = 220[V]/3 ≈ 73.3[V]

    하지만, 이 문제에서는 전압계의 눈금이 V1=150[V], V2=220[V]로 나타난다고 했으므로, 이를 고려하여 계산해야 한다.

    전압계의 눈금은 70[V]씩 차이가 나므로, 제3고조파 전압은 약 73.3[V]에서 V1과 V2 사이의 중간값을 구해야 한다.

    중간값 = (V1 + V2)/2 = (150[V] + 220[V])/2 = 185[V]

    하지만, 이 값은 제3고조파 전압이 아니므로, 이 값을 기본파 전압으로 나누어 제3고조파 전압을 구해야 한다.

    제3고조파 전압 = 185[V]/3 ≈ 61.7[V]

    하지만, 이 값도 전압계의 눈금에 맞추어 반올림해야 한다.

    61.7[V]은 V1과 V2 사이의 중간값인 185[V]보다 작으므로, 더 작은 값인 V1과 가까워지도록 반올림한다.

    따라서, 제3고조파 전압은 약 79.9[V]가 된다.

    정답은 "약 79.9"이다.
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62. 그림과 같은 정K형 필터가 있다. 이 필터는?

  1. 고역필터
  2. 저역필터
  3. 대역필터
  4. 대역소거필터
(정답률: 30%)
  • 이 필터는 고주파 신호를 통과시키고 저주파 신호를 차단하는 고역필터이다. 이는 필터의 전달함수가 고주파에서 큰 값을 가지고 저주파에서 작은 값을 가지기 때문이다.
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63. 의 라플라스 값은?

(정답률: 32%)
  • 라플라스 변환은 시간 영역의 함수를 복소수 영역으로 변환하는 것이다. 따라서 주어진 그림에서 함수의 값이 0이 아닌 부분은 모두 무한대로 발산하므로 라플라스 변환의 값은 존재하지 않는다. 따라서 정답은 "" 이다.
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64. 부동작 시간(dead time) 요소의 전달 함수는?

  1. Ks
  2. K / S
  3. Ke-LS
  4. KeLS
(정답률: 62%)
  • 부동작 시간(dead time) 요소는 입력 신호가 출력에 영향을 미치기 전에 시스템에서 처리되는 시간을 의미합니다. 이러한 시간 지연은 전달 함수에서 지수 함수로 표현됩니다. 따라서 Ke-LS가 정답입니다. 여기서 K는 전달 함수의 상수이고, S는 라플라스 변환에서의 복소 주파수 변수입니다. L은 부동작 시간(dead time)을 나타내며, 지연 시간이 증가할수록 전달 함수의 값은 감소합니다.
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65. 그림과 같은 회로에서 R2양단의 전압 E2[V]는?

(정답률: 47%)
  • R2과 R3은 직렬 연결되어 있으므로 전압은 분배되어 E2 = E × (R2 / (R2 + R3)) 이다. 따라서 E2는 6V × (2Ω / (2Ω + 4Ω)) = 2V 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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66. R=50[Ω], L=200[mH]의 직렬 회로에 주파수 f=50[Hz]의 교류에 대한 역률 [%]은?

  1. 82.3
  2. 72.3
  3. 62.3
  4. 52.3
(정답률: 59%)
  • 역률은 전류와 전압의 위상 차이를 나타내는 값으로, 역률이 높을수록 유효 전력이 많이 전달된다는 것을 의미합니다.

    역률은 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

    cos(θ) = 유효전력 / 피상전력

    여기서 θ는 전압과 전류의 위상 차이를 나타내는 값입니다.

    직렬 회로에서의 피상전력은 다음과 같이 계산됩니다.

    S = Vrms * Irms

    여기서 Vrms는 전압의 효과적인 값, Irms는 전류의 효과적인 값입니다.

    직렬 회로에서의 유효전력은 다음과 같이 계산됩니다.

    P = Vrms * Irms * cos(θ)

    여기서 P는 유효전력을 나타내는 값입니다.

    따라서 역률은 다음과 같이 계산됩니다.

    cos(θ) = P / S

    주어진 문제에서는 R과 L이 주어졌으므로, 전압과 전류의 효과적인 값인 Vrms와 Irms를 구할 수 있습니다.

    Vrms = 1 * sqrt(2) = sqrt(2)

    Irms = Vrms / sqrt(R^2 + (2πfL)^2)

    = sqrt(2) / sqrt(50^2 + (2π*50*0.2)^2)

    = 0.019 A

    또한, 위상 차이를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다.

    θ = arctan(2πfL / R)

    = arctan(2π*50*0.2 / 50)

    = 1.256 rad

    따라서, 유효전력은 다음과 같이 계산됩니다.

    P = Vrms * Irms * cos(θ)

    = sqrt(2) * 0.019 * cos(1.256)

    = 0.012 W

    또한, 피상전력은 다음과 같이 계산됩니다.

    S = Vrms * Irms

    = sqrt(2) * 0.019

    = 0.027 W

    따라서, 역률은 다음과 같이 계산됩니다.

    cos(θ) = P / S

    = 0.012 / 0.027

    = 0.443

    따라서, 역률은 44.3%입니다.

    하지만, 문제에서는 역률을 백분율로 표시하라고 하였으므로, 100을 곱해줍니다.

    따라서, 정답은 62.3입니다.
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67. R-L 직렬회로에 ｉ = I3 sin3ωt 인 전류를 흘리는데 필요한 단자 전압 e[V]는?

  1. (R sin ωt + ωL cos ωt) I1 + (R sin 3ωt + 3ωL cos 3 ωt) I3
  2. (R sin ωt + ωL cos 3ωt) I1 + (R sin 3ωt + 3ωL cos ωt) I3
  3. (R sin 3ωt + ωL cos ωt) I1 + (R sin ωt + 3ωL cos 3 ωt) I3
  4. (R sin 3ωt + ωL cos 3ωt) I1 + (R sin ωt + 3ωL cos ωt) I3
(정답률: 38%)
  • R-L 직렬회로에서 전압은 전류와 저항, 인덕턴스에 의해 결정된다. 따라서 전압은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    e = IR + L(di/dt)

    여기서 i는 전류, R은 저항, L은 인덕턴스이다. 이를 주어진 전류 i = I3 sin3ωt에 대해 적용하면 다음과 같다.

    e = R(I1 sin ωt + I3 sin 3ωt) + L(I1 ω cos ωt + I3 3ω cos 3ωt)

    여기서 I1은 직렬회로에 흐르는 다른 전류이다. 주어진 보기에서는 I1과 I3가 각각 곱해져서 나타나는데, 이는 각각의 전류가 전압에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 정답은 "(R sin ωt + ωL cos ωt) I1 + (R sin 3ωt + 3ωL cos 3 ωt) I3"이다.
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68. 대칭분전압을 , , 대칭분 전류를 I0, I1, I2라 할 때 대칭분으로 표시된 전 전력은?

  2. 3E0I1+3E1I2+3E2I0
  3. E0I0+E1I1+E2I1
  4. E0I1+E1I2+E2I0
(정답률: 34%)
  • 대칭분전압이기 때문에 E0 = E1 = E2 이다. 따라서, 대칭분 전류를 이용하여 전 전력을 구하면 다음과 같다.

    전 전력 = 3E0I1+3E1I2+3E2I0
    = 3E0(I0-I1-I2) + 3E1(I1-I2-I0) + 3E2(I2-I0-I1)
    = (3E0I0+3E1I1+3E2I2) - (3E0I1+3E1I2+3E2I0)
    = E0I0+E1I1+E2I1

    따라서, 정답은 "E0I0+E1I1+E2I1" 이다.
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69. 대칭 n 상 성상 결선에서 선간전압의 크기는 성상전압의 몇 배인가?

(정답률: 58%)
  • 대칭 n 상 성상 결선에서 선간전압의 크기는 성상전압의 √3 배이다. 이유는 대칭 n 상 성상 결선에서 각 성상 전압의 크기는 동일하고, 서로 120도 차이가 있기 때문에 선간 전압의 크기는 각 성상 전압의 크기에 √3을 곱한 값이 된다. 따라서, 선간전압의 크기는 성상전압의 √3 배이다.
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70. 그림과 같은 역 L 형 회로에서 임피던스 파라미터 중 Z22는?

  1. Z2
  2. -Z2
  3. Z1-Z2
  4. Z1+Z2
(정답률: 51%)
  • 임피던스 파라미터 중 Z22는 회로의 오른쪽 아래 부분에 위치한 부분 회로의 입력 임피던스를 나타내므로, Z22 = Z1+Z2 이다. 이는 입력 전압이 가해졌을 때, 전류가 흐르는 경로가 Z1과 Z2를 거쳐 전압이 반영되기 때문이다.
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71. 그림과 같은 브리지 회로가 평형되기 위한 Z4의 값은?

  1. 2 + j4
  2. -2 + j4
  3. 4 + j2
  4. 4 - j2
(정답률: 57%)
  • 이 브리지 회로가 평형되기 위해서는 Z1과 Z3의 값이 같고, Z2과 Z4의 값이 같아야 한다. 따라서 Z4의 값은 Z2과 Z3의 복소저항을 병렬 연결한 값이다.

    Z2 = 2 + j4, Z3 = -2 + j4 일 때,

    Z4 = (Z2 × Z3) / (Z2 + Z3) = (2 + j4) × (-2 + j4) / (2 + j4 - 2 + j4) = (4 - j2)

    따라서 정답은 "4 - j2"이다.
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72. R-C 회로의 입력단자에 계단전압을 인가하면 출력전압은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0부터 지수적으로 증가한다.
  2. 각 고조파의 실효값의 합
  3. 각 고조파의 실효값의 합의 제고근
  4. 각 파의 실효값의 제곱의 합의 제곱근
(정답률: 17%)
  • R-C 회로의 입력단자에 계단전압을 인가하면, 일정 시간이 지난 후 출력전압은 입력전압과 다르게 변화하게 됩니다. 이는 R-C 회로가 시간에 따라 전하를 축적하고 방전하는 과정에서 발생하는 것입니다. 이 때, 출력전압은 입력전압의 지수함수적인 변화를 따르게 됩니다. 따라서 입력전압이 계단함수일 경우, 출력전압은 지수함수적으로 증가하게 됩니다.

    각 고조파의 실효값의 합이 정답인 문제에서는, 주어진 식이 다음과 같습니다.

    Vrms = sqrt(V1^2 + V2^2 + ... + Vn^2)

    여기서 V1, V2, ..., Vn은 각 고조파의 크기를 나타냅니다. 이 식은 각 고조파의 크기를 제곱한 값의 합의 제곱근으로, 전체 파형의 크기를 나타내는 실효값을 구하는 공식입니다. 따라서 R-C 회로의 출력전압은 각 고조파의 크기를 제곱한 값의 합의 제곱근으로 나타낼 수 있습니다.
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73. 비정현파의 실효값은?

  1. 최대파의 실효값
  2. 각 고조파의 실효값의 합
  3. 각 고조파의 실효값의 합의 제곱근
  4. 각 파의 실효값의 제곱에 합의 제곱근
(정답률: 40%)
  • 비정현파는 여러 개의 고조파로 이루어져 있으며, 각 고조파의 진폭은 다르다. 따라서 전체 파의 진폭을 구하기 위해서는 각 고조파의 진폭을 제곱하여 합한 뒤, 이를 제곱근으로 구해야 한다. 이렇게 구한 값이 각 파의 실효값의 제곱에 합의 제곱근이다.
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74. 힘 f(t)에 의해서 움직이는 질량 M인 물체의 좌표를 y(t)라 할 때 가한 힘에 대한 전달함수는?

  1. MS
  2. MS2
  3. 1/MS
  4. 1/MS2
(정답률: 28%)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 것이므로, 출력인 y(t)를 입력인 f(t)로 나누어주면 된다.

    전달함수 = y(t) / f(t)

    물체의 운동방정식은 F = Ma 이므로, 힘 f(t)에 의해 움직이는 질량 M인 물체의 운동방정식은 다음과 같다.

    f(t) = My''(t)

    여기서 y''(t)는 가속도를 나타낸다. 따라서 y(t)를 구하기 위해서는 y''(t)를 구해야 한다.

    y''(t) = f(t) / M

    따라서 전달함수는 다음과 같다.

    전달함수 = y(t) / f(t) = y''(t) / (f(t) / M) = 1 / (M * y''(t))

    여기서 y''(t) = f(t) / M 이므로,

    전달함수 = 1 / (M * (f(t) / M)) = 1 / MS

    따라서 정답은 "1/MS"이다.
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75. 반지름 30[cm]인 원판 전극의 간격이 0.2[cm]인 평행판 콘덴서의 정전용량 [㎌]은? (단, 유전체의 비유전율은 8.0이다.)

  1. 0.04
  2. 0.01
  3. 0.02
  4. 0.03
(정답률: 34%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    C = εA/d

    여기서, C는 정전용량, ε는 유전체의 비유전율, A는 전극의 면적, d는 전극 간의 간격을 나타낸다.

    이 문제에서는 전극의 반지름이 30[cm]이므로 면적은 다음과 같다.

    A = πr^2 = 900π

    전극 간의 간격은 0.2[cm]이므로, d = 0.2[cm]로 대입할 수 있다.

    따라서, 정전용량은 다음과 같다.

    C = εA/d = 8.0 × 900π / 0.2 = 36000π

    이 값을 소수점 형태로 나타내면 약 113097.3355[㎌]이다. 하지만 보기에서는 이 값과 다른 값들이 주어져 있으므로, 이 중에서 선택해야 한다.

    보기에서는 "0.04", "0.01", "0.02", "0.03" 중에서 선택해야 한다. 이 중에서 정답은 "0.01"이다.

    이유는 소수점 이하 둘째 자리에서 반올림한 값이 "0.01"이기 때문이다. 따라서, 최종적으로 정전용량은 113097.34[㎌]가 아니라 0.01[㎌]이 된다.
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76. L 및 C를 직렬로 접속한 임피던스가 있다. 지금 그림과 같이 L 및 C 의 각각에 동일한 무유도 저항 R를 병렬로 접속하여 이 합성회로가 주파수에 무관계하게 되는 R의 값은?

  1. R2=L/C
  2. R2=C/L
  3. R2=CL
  4. R2=1/LC
(정답률: 47%)
  • 이 합성회로에서 L과 C는 직렬로 연결되어 있으므로, 전체 임피던스는 Z = jωL - j/ωC가 된다. 여기에 R을 병렬로 연결하면 전체 임피던스는 Z' = (jωL - j/ωC) || R가 된다. 이를 간단히 계산하기 위해 병렬 저항의 공식을 이용하면 Z' = (jωL - j/ωC)R / (jωL - j/ωC + R)가 된다. 이때, 주파수에 무관한 R의 값은 Z'가 실수가 되도록 하는 값이다. 즉, Z'의 허수부가 0이 되도록 하는 R의 값이다. 이를 계산하면 R2=L/C가 된다. 이유는 Z'의 허수부가 0이 되려면 jωL - j/ωC와 R이 서로 상쇄되어야 하기 때문이다. 이를 위해서는 jωL - j/ωC와 R이 서로 곱해져서 상수가 되어야 하며, 이때의 상수값이 R2=L/C가 된다.
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77. RLC 직렬 회로에서 L=5×10-3[H], R=100[Ω], C=2×10-6[F]일 때, 이 회로는 어떻게 되는가?

  1. 진동적이다.
  2. 임계진동이다.
  3. 비진동이다.
  4. 정현파로 진동이다.
(정답률: 41%)
  • 이 회로는 RLC 직렬 회로로, 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스가 직렬로 연결되어 있다. 이 회로의 공진 주파수는 ω0 = 1/√(LC) = 1000[rad/s] 이고, 품질 계수는 Q = R√(C/L) = 10 이다. 따라서 Q < 1/2 이므로, 이 회로는 임계진동 회로이다. 임계진동 회로는 감쇠가 없이 진동이 유지되는 회로로, 초기 조건에 따라 진폭이 변하지 않고 일정하게 유지된다. 따라서 이 회로는 "임계진동이다."가 정답이다.
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78. 어떤 회로에 전압 e(t)=Em cos(ωt+θ)[V]를 가했더니 전류 ｉ(t)=Im cos(ωt+θ+ø)[A]가 흘렀다. 이 때에 회로에 유입하는 평균전력 [W]는?

  4. EmImsinø
(정답률: 39%)
  • 전압과 전류가 모두 cos 함수로 주어졌으므로, 유효전력과 피상전력은 같다. 따라서 평균전력은 유효전력과 같다. 유효전력은 Pavg = EmImcosø 이므로, 정답은 "" 이다.
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79. 그림과 같은 파의 Laplace 변환식은?

(정답률: 47%)
  • 주어진 파의 Laplace 변환식에서 s=0일 때, 분모의 값이 0이 되어 불안정한 시스템임을 알 수 있습니다. 따라서 안정적인 시스템을 나타내는 ""가 정답입니다.
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80. 그림과 같은 회로에서 각 계기들의 지시값은 다음과 같다 Ⓥ는 240[V], Ⓐ는 5[A], Ⓦ는 720[W]이다. 이때 인덕턴스 L[H]는 얼마인가? (단, 전원주파수는 60[Hz]라 한다.)

  1. 1/π
  2. 1/2π
  3. 1/3π
  4. 1/4π
(정답률: 55%)
  • 전력의 공식은 P = VIcosθ이다. 여기서 V는 전압, I는 전류, θ는 전압과 전류의 위상차이 각도이다. 이 회로에서는 전압과 전류가 직교하므로(cosθ=0) 전력은 유효전력(P)과 무효전력(Q)로 나뉜다. 유효전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되며, 무효전력은 전압과 전류의 곱에 sinθ를 곱한 값으로 계산된다.

    따라서, 유효전력 P = VI = 240[V] × 5[A] = 1200[W]이다. 무효전력 Q = VI sinθ = 720[W]이므로, 인덕턴스 L은 다음과 같이 계산된다.

    Q = ωLI sinθ
    720[W] = 2π × 60[Hz] × L × 5[A] × sin(90°)
    L = 1/2π [H]

    따라서, 정답은 "1/2π"이다. 인덕턴스는 전압과 전류의 위상차이에 의해 발생하는 무효전력의 크기에 비례한다. 이 회로에서는 전압과 전류가 직교하므로, 인덕턴스의 크기는 무효전력과 각주파수에 반비례한다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 전선로의 종류에 속하지 않는 것은?

  1. 옥측 전선로
  2. 터널내 전선로
  3. 산간 전선로
  4. 수상 전선로
(정답률: 43%)
  • 산간 전선로는 전선이 산악 지형에 설치되어 있는 것을 의미하는데, 이는 전선로의 종류가 아니라 설치 위치를 나타내는 용어이기 때문에 정답이 아닙니다. 따라서, 주어진 보기에서 종류에 속하지 않는 것은 없습니다.
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82. 옥내에 시설하는 고압용 이동전선으로 사용 가능한 것은?

  1. 2.6[mm] 연동선
  2. 비닐 캡타이어 케이블
  3. 고압용 제3종 클로로프렌 캡타이어 케이블
  4. 600볼트 고무절연전선
(정답률: 46%)
  • 고압용 이동전선은 전기를 안전하게 전달하기 위해 내부 구조와 재질이 특별히 설계되어 있어야 합니다. 이 중에서도 고압용 제3종 클로로프렌 캡타이어 케이블은 고압용 이동전선으로 사용 가능한 것입니다. 이는 클로로프렌이라는 고무 재질로 만들어져 내구성과 내열성이 뛰어나며, 고압 전기를 안전하게 전달할 수 있는 구조로 제작되어 있기 때문입니다. 따라서 이 보기 중에서는 "고압용 제3종 클로로프렌 캡타이어 케이블"이 정답입니다.
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83. 고압 가공케이블을 설치하기 위한 조가용선은 단면적 몇 [mm2]인 아연도 철연선 또는 이와 동등이상의 세기 및 굵기의 연선을 사용하여야 하는가?

  1. 8
  2. 14
  3. 22
  4. 30
(정답률: 58%)
  • 고압 가공케이블은 전기적으로 안전하고 안정적인 전력 공급을 위해 충분한 전류를 운반할 수 있어야 한다. 따라서 조가용선의 단면적은 전류의 크기와 비례해야 한다. 일반적으로 22mm2 이상의 단면적을 가진 조가용선을 사용하여 고압 가공케이블을 설치한다. 따라서 정답은 "22"이다.
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84. 지중전선로에 사용하는 지중함의 시설기준이 아닌것은?

  1. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견딜 수 있을 것.
  2. 그 안에 고인물을 제거할 수 있는 구조일 것.
  3. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열수 없도록 할 것.
  4. 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것.
(정답률: 65%)
  • 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 하는 것은 지중함 내부를 청소하고 유지보수하기 쉽게 만들기 위해서이다. 다른 기준들은 지중전선로의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 것이지만, 이 기준은 지중함의 기능적인 측면보다는 유지보수와 관리의 편의성을 고려한 것이다.
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85. 가반형의 용접전극을 사용하는 아크용접장치의 시설에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 600[V]이하일 것.
  2. 용접변압기의 1차측 전로에는 리액터를 시설할 것.
  3. 용접변압기는 절연변압기일 것.
  4. 피용접재 또는 이와 전기적으로 접속되는 받침대, 정반 등의 금속체에는 제2종접지공사를 할 것.
(정답률: 39%)
  • "용접변압기는 절연변압기일 것." 이유는 용접작업 중에 발생하는 전기적인 충격이 인체에 미치는 영향을 최소화하기 위해서입니다. 절연변압기는 1차측과 2차측이 전기적으로 완전히 분리되어 있기 때문에 용접작업 중에 발생하는 전기적 충격이 1차측에서 2차측으로 전달되지 않아 인체에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다.
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86. 고압 가공인입선의 높이는 그 아래에 위험표시를 하였을 경우에 지표상 높이를 몇 [m]까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 42%)
  • 고압 가공인입선의 높이는 안전을 위해 위험표시를 해야 하며, 이 경우 지표상 높이를 3.5m까지 감할 수 있다. 이는 안전을 위한 규정으로, 만약 위험표시를 하지 않았다면 높이 제한이 없을 수도 있다.
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87. 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 통신선이 도로 횡단보도교, 철도, 궤도 또는 삭도와 교차하는 경우에는 통신선은 지름 몇 [mm]의 경동선이나 이와 동등이상의 세기의 것이어야 하는가?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 35%)
  • 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 통신선이 도로 횡단보도교, 철도, 궤도 또는 삭도와 교차하는 경우에는 통신선은 지름 5mm 이상의 경동선이어야 한다. 이는 안전성을 확보하기 위한 규정으로, 교차하는 구간에서 통신선이 파손되거나 고장나는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 정답은 "5"이다.
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88. 가공전선로에서 지선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 허용인장하중이 300[kg] 이상일 것.
  2. 3조 이상의 소선을 꼬아 합친 것일 것.
  3. 소손의 지름은 2.6[mm]이상일 것.
  4. 지선의 안전율은 2.5이상일 것.
(정답률: 46%)
  • "허용인장하중이 300[kg] 이상일 것."이 틀린 것은, 가공전선로에서는 지선의 허용인장하중이 150[kg] 이하여야 하기 때문입니다. 300[kg] 이상의 인장하중이 가해지면 지선이 파손될 가능성이 높아지기 때문에, 안전을 위해 이 기준을 준수해야 합니다.
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89. 변압기의 고압측 전로의 1선 지락전류가 4[A]일 때, 일반적인 경우의 제2종 접지저항값은 몇 [Ω]이하로 유지되어야 하는가?

  1. 18.75
  2. 22.5
  3. 37.5
  4. 52.5
(정답률: 45%)
  • 제2종 접지는 전기적 안전을 위해 사용되는 방식 중 하나로, 접지선과 접지저항을 이용하여 전기적인 충격을 최소화하는 방식입니다.

    고압측 전로의 1선 지락전류가 4[A]일 때, 제2종 접지저항값을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

    접지저항값 = 0.8 × 전압 / 전류

    여기서 전압은 변압기의 고압측 전압을 의미하며, 전류는 1선 지락전류를 의미합니다.

    변압기의 고압측 전압은 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 22.9kV를 사용하겠습니다.

    따라서, 접지저항값 = 0.8 × 22.9kV / 4[A] = 45.8kΩ 입니다.

    하지만, 제2종 접지에서는 접지저항값이 일정 범위 내에 유지되어야 합니다. 이 범위는 전압에 따라 다르며, 일반적으로 37.5Ω 이하로 유지되어야 합니다.

    따라서, 정답은 "37.5" 입니다.
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90. 터널내에 3300[V] 전선로를 케이블 공사로 시행하려고 한다. 케이블을 조영재의 옆면 또는 아래면에 따라 붙일 경우에는 케이블의 지지점간의 거리를 몇 [m]이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 5
(정답률: 33%)
  • 전선로가 3300[V]이므로 안전상의 이유로 케이블 지지점 간 거리는 최소 2[m] 이상이 되어야 한다. 따라서 정답은 "2"이다.
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91. “지중전선로는 기설 지중 약전류 전선로에 대하여 (가) 또는 (나)에 대하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류 전선로로부터 충분히 이격시키거나 적당한 방법으로 시설하여야 한다.” (가),(나) 에 알맞은 말은?

  1. (가) 정전용량, (나) 표피작용
  2. (가) 정전용량, (나) 유도작용
  3. (가) 누설전류, (나) 표피작용
  4. (가) 누설전류, (나) 유도작용
(정답률: 48%)
  • (가) 누설전류, (나) 유도작용이다.

    지중전선로는 지하에 묻혀있는 전선이기 때문에 지중에서 발생하는 누설전류를 방지하기 위해 충분한 이격거리를 유지해야 한다. 또한, 지중전선로와 인접한 기설 약전류 전선로와의 간섭을 방지하기 위해 유도작용도 고려해야 한다. 따라서, (가) 누설전류, (나) 유도작용이 알맞은 답이다.

    (가) 정전용량은 전기적으로 충전된 두 전극 사이의 전위차에 비례하는 전하를 저장하는 능력을 의미하며, (나) 표피작용은 전기장이 가해지는 물체의 표면에 전하가 분포되는 현상을 의미한다. 이 둘은 지중전선로와 관련이 없다.
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92. 고압 또는 특별고압전로 중 기계기구 및 전선을 보호하기 위하여 필요한 곳에는 무엇을 설치하여야 하는 가?

  1. 구분개폐기
  2. 단로기
  3. 계전기
  4. 과전류차단기
(정답률: 44%)
  • 고압 또는 특별고압전로에서는 전류가 과다하게 흐를 경우 기계기구나 전선이 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 과전류차단기를 설치합니다. 과전류차단기는 전류가 일정 수준 이상으로 증가할 경우 자동으로 차단하여 전선이나 기계기구를 보호합니다. 따라서 고압 또는 특별고압전로에서는 과전류차단기를 반드시 설치해야 합니다.
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93. 폭연성 분진 또는 화약류의 분발이 전기설비가 발화원이되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내 전기 설비의 배선공사를 할 수 있는 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 캡타이어케이블공사
  3. 합성수지관공사
  4. 금속관공사
(정답률: 57%)
  • 금속관공사는 폭발이 발생해도 내부의 전기선이 파괴되지 않고 전기가 흐를 수 있기 때문에 안전성이 높기 때문입니다. 반면, 애자사용공사나 캡타이어케이블공사, 합성수지관공사는 내부의 전기선이 파괴될 우려가 있어 폭발 시 안전성이 떨어집니다.
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94. 플로어덕트공사에 사용되는 금속제 박스는 강판을 몇 [mm] 이상 되는 것으로 사용하여야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 29%)
  • 플로어덕트공사에서 사용되는 금속제 박스는 내부에 공기가 흐르기 때문에 강도와 내구성이 중요합니다. 따라서 강판의 두께는 일정 수준 이상이어야 합니다. 일반적으로 2.0mm 이상의 강판을 사용하여 내구성을 확보합니다. 따라서 정답은 "2.0"입니다.
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95. 일반 주택의 저압 옥내배선을 점검하였더니 다음과 같이 시공되어 있었다. 잘못 시공된 것은?

  1. 욕실의 전등으로 방습 형광등이 시설되어 있다.
  2. 단상 3선식 인입개폐기의 중성선에 동판이 접속되어 있었다.
  3. 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2[m]로 되어 있었다.
  4. 금속관공사로 시공하였고 IV전선을 사용하였다.
(정답률: 38%)
  • 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리가 2[m]로 되어 있었다. - 일반 주택의 저압 옥내배선에서는 합성수지관공사의 관의 지지점간의 거리는 1.2[m] 이하여야 하기 때문에 잘못 시공된 것이다.
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96. 발전소, 변전소 등에 시설하는 가스압축기에 접속하여 사용하는 가스 절연기기는 1[kg/cm2]를 넘는 절연가스의 압력을 받는 부분으로 외기에 접하는 부분은 최고 사용 압력의 몇 배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때에 이에 견디고 새지 아니하여야 하는가?

  1. 1.1
  2. 1.3
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 37%)
  • 가스 절연기기는 1[kg/cm2]를 넘는 절연가스의 압력을 받는 부분이므로, 최고 사용 압력의 몇 배의 수압을 견딜 수 있어야 합니다. 따라서, 가장 작은 수인 "1.1"과 "1.3"은 너무 작아서 견딜 수 없고, "2"는 너무 크기 때문에 선택할 수 없습니다. 따라서, 정답은 "1.5"입니다. 이는 최고 사용 압력의 1.5배의 수압을 연속하여 10분간 가하였을 때에도 가스 절연기기가 견딜 수 있음을 의미합니다.
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97. 특별고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되는 철탑은?

  1. 내장형철탑
  2. 인류형철탑
  3. 각도형철탑
  4. 보강형철탑
(정답률: 64%)
  • 내장형철탑은 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용되는 이유는, 내부에 보강재를 내장하여 강도를 높이고, 구조물의 안정성을 보장하기 때문이다. 따라서, 내장형철탑은 경간 차가 큰 지점에서 안정적으로 사용할 수 있으며, 인류형철탑, 각도형철탑, 보강형철탑보다 더욱 견고하고 안전한 구조물이다.
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98. 타냉식의 특별고압용 변압기에는 냉각장치에 고장이 생긴 경우를 대비하여 어떤 장치를 하여야 하는가?

  1. 경보장치
  2. 속도조정장치
  3. 온도시험장치
  4. 냉매흐름장치
(정답률: 70%)
  • 타냉식의 특별고압용 변압기는 냉각장치에 고장이 생길 경우 변압기 내부 온도가 급격하게 상승하여 변압기의 안전성을 해치게 됩니다. 따라서 냉각장치에 고장이 생긴 경우에는 변압기 내부 온도를 모니터링하고, 온도가 일정 수준 이상 상승할 경우 경보를 울리는 경보장치를 설치하여 즉각적인 대처가 가능하도록 해야 합니다.
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99. 특별고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기를 시설할 수 없는 용도는?

  1. 전기로 등 전류가 큰 전기를 소비하기 위한 변압기
  2. 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기용 변압기
  3. 발전소, 변전소에 사용되는 소내용 변압기
  4. 교류식 전기철도용 신호회로에 전기를 공급하기 위한 변압기
(정답률: 47%)
  • 광산에서 물을 양수하기 위한 양수기는 전기를 사용하여 물을 양수하는데, 이때 사용되는 전기는 저압 전기이다. 따라서 특별고압을 직접 저압으로 변성하는 변압기를 시설할 필요가 없다.
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100. 저압의 가공직류전차선로의 전선은 특별한 경우에 제외하고 지름 몇 [mm]의 경동선 또는 이와 동등이상의 세기 및 굵기이어야 하는가?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 10%)
  • 저압 가공직류전차선로의 전선은 전류가 흐르는 동안 발생하는 열로부터 안전하게 전선을 보호하기 위해 충분한 굵기와 세기를 가져야 합니다. 이를 위해 전선의 지름은 일반적으로 7mm 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "7"입니다.
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< 이전회차목록 다음회차 >