전기산업기사 필기 기출문제복원 (2005-05-29)

전기산업기사
(2005-05-29 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 반지름 a[m]의 반구형 도체를 고유저항 [Ωㆍm]의 대지 표면에 부딪쳤을 때 접지저항은 몇 [Ω] 인가?

  1. 2πρα
(정답률: 77%)
  • 정답은 "" 이다.

    반구형 도체가 대지 표면에 부딪쳤을 때, 접지저항은 도체와 대지 사이의 전기저항이다. 이는 도체와 대지 사이의 거리와 도체의 고유저항에 의해 결정된다.

    접지저항은 다음과 같은 공식으로 계산할 수 있다.

    R =

    여기서, ρ는 대지의 전기저항률이고, a는 반지름이다.

    따라서, 접지저항은 "" 이다.
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2. 동일한 금속의 두 점 사이에 온도차가 있는 경우, 전류가 통과할 때 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 현상은?

  1. Seebeck 효과
  2. Peltier 효과
  3. Volta 효과
  4. Thomson 효과
(정답률: 53%)
  • Thomson 효과는 동일한 금속의 두 점 사이에 온도차가 있는 경우, 전류가 통과할 때 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 현상입니다. 이는 전자의 열 운동에 의해 전자가 이동하는 동안 발생하는 열적인 변화로 인해 발생합니다. 따라서 정답은 Thomson 효과입니다.
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3. 수신 전계강도가 15[V/m]인 경우에 실효 높이 2m의 도선에 유기되는 전압은 몇 [V]인가?

  1. 7.5
  2. 15
  3. 30
  4. 60
(정답률: 57%)
  • 전압은 전계강도와 도선의 길이, 도선에 유기된 전하의 양에 비례한다. 실효 높이 2m의 도선에 유기되는 전압은 전압 = 전계강도 × 도선의 길이 = 15[V/m] × 2[m] = 30[V] 이다. 따라서 정답은 "30"이다.
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4. 자속밀도가 B[Wb/m2], 자계의 세기가 H[AT/m], 투자율이 μ[H/m]인 곳의 자계의 에너지 밀도는 몇 J/m3인가?

  2. HB
(정답률: 44%)
  • 자계의 에너지 밀도는 H2/2μ이다. 따라서 정답은 ""이다. 이는 자속밀도와 자계의 세기로는 에너지 밀도를 구할 수 없고, 투자율이 필요하기 때문이다.
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5. 자기인덕턴스가 각각 L1, L2 인 두 코일을 서로 간섭이 없도록 병렬로 연결했을 때 그 합성 인덕턴스는?

  1. L1 +L2
  2. L1ㆍL2
(정답률: 83%)
  • 두 코일이 병렬로 연결되어 있으므로 전류가 흐르면 각 코일에 전류가 흐르게 됩니다. 이 때, 각 코일의 자기장이 서로 상쇄되지 않고 더해져서 전체적인 자기장이 강해집니다. 이 때문에 병렬로 연결된 두 코일의 합성 인덕턴스는 각 코일의 인덕턴스의 합인 L1 + L2 가 됩니다. 따라서 정답은 "L1 + L2" 입니다.

    그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

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6. 다음 중 감자율이 0 인 것은?

  1. 가늘고 짧은 막대 자성체
  2. 굵고 짧은 막대 자성체
  3. 가늘고 긴 막대 자성체
  4. 환상 솔레노이드
(정답률: 77%)
  • 감자율이 0인 것은 "환상 솔레노이드"입니다. 이는 전류가 흐르는 동안 자기장이 일정하게 유지되는 이상적인 솔레노이드를 의미합니다. 다른 보기들은 모두 자기장이 존재하며, 감자율이 0이 아닙니다.
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7. 한 도체의 전하를 Q 가 되도록 대전시키고 여기에 다른 도체를 접촉했을 때 그 도체가 얻은 전하 Q2 를 전위계수로 표시하면 어떻게 되는가?

(정답률: 62%)
  • 전위계수는 전하량을 전위로 나눈 값으로, 전하량이 같을 때 전위가 높을수록 전위계수가 크다. 따라서, 한 도체의 전하를 Q 가 되도록 대전시키고 다른 도체를 접촉했을 때 그 도체가 얻은 전하 Q2 가 클수록 전위가 높아지므로 전위계수가 크다. 따라서 정답은 "" 이다.
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8. Q[C]의 전하를 갖는 반지름 a[m]의 도체구를 비유전률 εs 기름탱크에서 공기 중으로 꺼내는 데 필요한 에너지는?

(정답률: 61%)
  • 정답은 ""이다. 이유는 비유전률이 작을수록 전하가 이동하기 쉽기 때문이다. 공기는 비교적 비유전률이 크기 때문에 기름탱크보다 전하 이동이 어렵다. 따라서 기름탱크에서 공기로 도체구를 꺼내는 데는 더 많은 에너지가 필요하다.
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9. 용량계수와 유도계수의 성질로 틀린 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 2, 3번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 2번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. qrr＞0
  2. qrs≧0
  3. q11≦ -(q21+q31+ㆍㆍㆍ+qn1)
  4. qrs=qsr
(정답률: 74%)
  • 2번. "q11≦ -(q21+q31+ㆍㆍㆍ+qn1)" 이 성질은 유도계수의 합이 0이 되는 것을 나타내는 것인데, 이는 용량계수와는 관련이 없다.

    "qrs≧0"의 경우, 용량계수와 유도계수는 모두 양수이기 때문에, 두 정점 r과 s가 서로 연결되어 있을 때, r에서 s로 가는 유량이 0보다 작을 수 없다. 따라서 "qrs≧0"이 성립한다.

    "qrr＞0"의 경우, 정점 r에서 나가는 유량이 0보다 커야 한다는 것을 나타내는 것이다.

    "qrs=qsr"의 경우, 두 정점 r과 s 사이의 유량은 양방향으로 흐를 수 있기 때문에, 이러한 성질이 성립한다.
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10. 두 벡터 A = - 7i - j, B = - 3i - 4j가 이루는 각은 몇도인가?

  1. 30
  2. 45
  3. 60
  4. 90
(정답률: 66%)
  • 내적(dot product)을 이용하여 구할 수 있다.

    A와 B의 내적은 (-7)(-3) + (-1)(-4) = 19 이다.

    두 벡터의 크기를 구하면, |A| = √(7^2 + 1^2) = √50, |B| = √(3^2 + 4^2) = 5 이다.

    두 벡터의 각도 θ는 다음과 같이 구할 수 있다.

    cosθ = A·B / (|A||B|) = 19 / (√50 × 5) = 19 / (5√10)

    θ = arccos(19 / (5√10)) ≈ 45°

    따라서, 두 벡터 A와 B가 이루는 각은 약 45도이다.
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11. 전자석의 재료(연철)로 적당한 것은?

  1. 잔류자속밀도가 크고, 보자력이 작아야 한다.
  2. 잔류자속밀도와 보자력이 모두 작아야 한다.
  3. 잔류자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다.
  4. 잔류자속밀도가 작고, 보자력이 커야 한다.
(정답률: 65%)
  • 정답: 잔류자속밀도가 크고, 보자력이 작아야 한다.

    설명: 전자석의 재료로는 잔류자속밀도가 크고, 보자력이 작은 재료가 적합하다. 이는 전자석이 자기장을 유지하기 위해 필요한 자기에너지를 최소화하기 위함이다. 잔류자속밀도가 크면 자기장이 유지되는데 필요한 전류가 작아지고, 보자력이 작으면 자기에너지 손실이 적어진다. 따라서 연철은 잔류자속밀도가 크고, 보자력이 작아 적합한 재료이다.
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12. 그림과 같은 환상철심에 A, B의 코일이 감겨있다. 전류 I가 120[A/s]로 변화할때, 코일 A에 90[V], 코일 B에 40[V]의 기전력이 유도된 경우, 코일 A의 자기인덕턴스 L1[H]과 상호인덕턴스 M[H]의 값은 얼마인가?

  1. L1 = 0.75, M= 0.33
  2. L1 = 1.25, M= 0.7
  3. L1 = 1.75, M= 0.9
  4. L1 = 1.95, M= 1.1
(정답률: 71%)
  • 코일 A에 유도된 기전력은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    ε1 = -L1(dI/dt) - M(dI/dt)

    코일 B에 유도된 기전력도 비슷하게 표현할 수 있다.

    ε2 = -M(dI/dt) - L2(dI/dt)

    여기서 dI/dt는 전류의 변화율이다. 문제에서는 전류가 120[A/s]로 변화하므로, dI/dt = 120이다.

    문제에서는 ε1 = 90[V], ε2 = 40[V]이므로, 위의 식을 대입하면 다음과 같다.

    90 = -L1(120) - M(120)
    40 = -M(120) - L2(120)

    이를 풀면 L1 = 0.75, M = 0.33이 된다. 따라서 정답은 "L1 = 0.75, M= 0.33"이다.
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13. 전계 및 자계가 z 방향의 성분을 갖지 않고 동일한 전계와 자계를 합한 면이 z 축에 수직이 되는 파를 무엇이라 하는가?

  1. 직선파
  2. 전자파
  3. 굴절파
  4. 평면파
(정답률: 50%)
  • 정답: 평면파

    평면파는 전계와 자계가 z 방향의 성분을 갖지 않고, 동일한 전계와 자계를 합한 면이 z 축에 수직한 파를 말합니다. 이러한 특징으로 인해 평면파는 공간 어디에서나 일정한 진폭과 주파수를 유지하며 직진하는 성질을 가지고 있습니다. 이에 반해, 직선파는 전자파의 일종으로 전계와 자계가 모두 직선 방향으로 진행하는 파를 말하며, 굴절파는 두 개 이상의 매질 경계면에서 파의 진행 방향이 바뀌는 파를 말합니다.
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14. 유전률이 서로 다른 두 종류의 경계면에 전속과 전기력선이 수직으로 도달할 때 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 전계의 세기는 연속이다.
  2. 전속밀도는 불변이다.
  3. 전속과 전기력선은 굴절하지 않는다.
  4. 전속선은 유전률이 큰 유전체 중으로 모이려는 성질이 있다.
(정답률: 43%)
  • "전속밀도는 불변이다."가 옳지 않은 설명입니다. 전속밀도는 유전률에 비례하므로, 유전률이 다른 두 유전체 경계면에서는 전속밀도가 달라질 수 있습니다.

    전계의 세기는 연속이라는 것은 전기력선이 서로 교차하지 않고 연속적으로 이어진다는 것을 의미합니다. 이는 전기장이 유전체 내에서 일정하게 분포하기 때문입니다. 따라서 전기력선이 수직으로 도달하는 지점에서 전계의 세기는 연속적으로 유지됩니다.

    전속과 전기력선은 굴절하지 않습니다. 이는 전기장이 직선으로 전파되는 것과 관련이 있습니다.

    전속선은 유전률이 큰 유전체 중으로 모이려는 성질이 있습니다. 이는 전기장이 유전률이 큰 유전체에서 느리게 전파되기 때문입니다. 따라서 전기장이 유전률이 큰 유전체 경계면에서 전속선이 모이는 현상이 발생합니다.
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15. 다음 중 맥스웰의 방정식으로 틀린 것은?

  3. div D=ρ
  4. div B=φ
(정답률: 58%)
  • 정답은 ""이다.

    맥스웰의 방정식 중 div B=φ는 자기장의 발생 원리를 설명하는 법칙으로, 자기장의 회전성을 나타내는 법칙이다. 자기장은 회전하면서 전기장을 발생시키는데, 이 때 자기장의 회전성은 div B=0이라는 법칙에 의해 보존된다. 따라서 div B=φ는 틀린 것이다.
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16. Ωㆍsec 와 같은 단위는?

  1. H
  2. H/m
  3. F
  4. F/m
(정답률: 68%)
  • Ωㆍsec는 전기 저항의 단위인 옴(Ω)과 시간의 단위인 초(sec)를 곱한 것입니다. 따라서 옴-초(Ωㆍsec)는 전기 저항의 시간적인 특성을 나타내는 단위입니다. 이에 반해, 보기에서 나열된 다른 단위들은 전기적인 특성을 나타내는 것이 아니므로 정답은 "H"입니다. "H"는 헨리(Henry)의 약자로, 전기 인덕턴스의 단위입니다.
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17. 반지름 1[m]의 원형 코일에 1[A]의 전류가 흐를 때 중심점의 자계의 세기는 몇 [AT/m] 인가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 1
  4. 2
(정답률: 69%)
  • 원형 코일의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    B = μ₀ * I * N / R

    여기서, B는 자계의 세기, μ₀는 자유공간의 유도율, I는 전류의 세기, N은 코일의 밀도, R은 코일의 반지름입니다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    B = 4π * 10^-7 * 1 * 1 / 1
    B = 4π * 10^-7 [T]

    하지만 이 문제에서는 자계의 세기를 AT/m으로 표시하라고 했으므로, T를 AT/m으로 변환해야 합니다.

    1 T = 10^4 G
    1 G = 10^-4 T
    1 T = 10^4 A/m

    따라서,

    B = 4π * 10^-7 * 10^4 [AT/m]

    이 값은 약 1/2에 가깝습니다. 이 값이 정확히 1/2인 이유는, 원형 코일의 자계는 중심점에서 가장 세기가 강하고, 반지름이 커질수록 자계의 세기가 감소하기 때문입니다. 따라서, 반지름이 1[m]인 원형 코일에서의 자계의 세기는 최대값인 4π * 10^-7 [T]의 절반인 약 2π * 10^-7 [T]가 됩니다. 이 값을 AT/m으로 변환하면 약 1/2가 됩니다.
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18. 직경 9[m]의 도체구에 3[μC]의 전하를 줄 때, 이 도체구의 정전용량은 몇 [pF] 인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 22%)
  • 정전용량은 전하와 전위차의 비율로 정의됩니다. 따라서, 정전용량을 구하기 위해서는 전하와 전위차를 알아야 합니다.

    전하는 3[μC]이 주어졌으므로, 전위차를 구해야 합니다. 전위차는 전하가 있는 도체구의 전위와 무한히 먼 지점의 전위 차이입니다. 이 문제에서는 무한히 먼 지점의 전위를 0으로 정의하겠습니다.

    전하가 있는 도체구의 전위는 전하와 도체구의 전하에 의해 생성된 전위차에 의해 결정됩니다. 도체구의 전하에 의해 생성된 전위차는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    V = kQ/r

    여기서, V는 전위차, k는 쿨롱 상수 (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2), Q는 전하, r은 도체구의 반지름입니다.

    따라서, 전하가 있는 도체구의 전위는 다음과 같습니다.

    V = kQ/r = (8.99 × 10^9 N·m^2/C^2) × (3 × 10^-6 C) / 4.5[m] = 6 × 10^3 V

    전위차가 6 × 10^3 V이므로, 정전용량은 다음과 같습니다.

    C = Q/V = (3 × 10^-6 C) / (6 × 10^3 V) = 0.5 × 10^-9 F = 500[pF]

    따라서, 정답은 "500"입니다.
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19. ℓ1=sec, ℓ2=1[m]의 두 직선 도선을 50[cm] 의 간격으로 평행하게 놓고, ℓ1을 중심축으로 하여 ℓ2를 속도 100 [m/s]로 회전시키면 ℓ2에 유기되는 전압은 몇 [V] 인가? (단, l1에 흘려주는 전류는 50[mA] 이다.)

  1. 0
  2. 5
  3. 2×10-6
  4. 3×10-6
(정답률: 56%)
  • 파라메트릭 방정식으로 표현하면 ℓ1 : (x, y) = (t, 0), ℓ2 : (x, y) = (cosθt, sinθt) 이다. 여기서 t = 0 일 때 ℓ2에 유기되는 전압은 0 이므로, t ≠ 0 일 때의 전압만 구하면 된다.

    ℓ1에 흐르는 전류는 50[mA] 이므로, 단위 시간당 ℓ1을 지난 전하의 양은 50[mC] 이다. 이 전하의 일부는 ℓ2에 유기되어 유도전압을 일으킨다. ℓ2에 유기되는 전하의 양은 다음과 같다.

    Q = 50[mC] × (2 × 10-2) = 1[mC]

    여기서 2 × 10-2 는 ℓ2와 ℓ1 사이의 거리인 20[cm]을 1[m]로 정규화한 값이다.

    따라서 ℓ2에 유기되는 전압은 다음과 같다.

    ε = -dΦ/dt = -d/dt (BAN) = -d/dt (B × πr2) = -πr2 d/dt (B) = -πr2 d/dt (μ₀I/2πr) = -μ₀Ir/2 × d/dt (1/r) = μ₀Iv/2

    여기서 r = 1[m], v = 100[m/s], I = 50[mA] = 5 × 10-2[A], μ₀ = 4π × 10-7[T·m/A] 이므로,

    ε = μ₀Iv/2 = 4π × 10-7 × 5 × 10-2 × 100/2 = 1 × 10-8[V]

    따라서 정답은 "2×10-8" 이다.

    "0" 이 정답인 경우는 ℓ2가 ℓ1과 수직인 경우이다. 이 경우에는 ℓ2에 유기되는 전압이 없으므로 0 이 정답이 된다.
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20. 자기이력곡선(Hysteresis loop)에 대한 설명 중 틀린것은?

  1. 자화의 경력이 있을 때나 없을 때나 곡선은 항상 같다.
  2. Y축은 자속밀도이다.
  3. 자화력이 0 일 때 남아있는 자기가 잔류자기이다.
  4. 잔류자기를 상쇄시키려면 역방향의자화력을 가해야 한다.
(정답률: 60%)
  • "자화의 경력이 있을 때나 없을 때나 곡선은 항상 같다."는 틀린 설명입니다. 자화의 경력이 없는 경우에는 자기장을 가해도 자기가 유지되지 않으므로 자기이력곡선이 형성되지 않습니다. 따라서 자화의 경력이 있는 경우와 없는 경우에는 자기이력곡선이 다르게 형성됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 주파수 60[Hz], 정전용량 의 콘덴서를 Δ결선해서 3상 전압 20,000[V]를 가했을 경우의 충전용량은 몇 [kVA] 인가?

  1. 12
  2. 24
  3. 48
  4. 50
(정답률: 58%)
  • 주어진 콘덴서의 용량은 정전용량이므로 리액턴스를 구해야 한다.

    Xc = 1 / (2πfC) = 1 / (2π × 60 × 0.021 × 10^-6) ≈ 497.5 [Ω]

    3상 전압을 가했을 때, 콘덴서에는 전압이 걸리게 되고, 이를 통해 전류가 흐르게 된다. 이 때, 전류는 콘덴서를 충전하면서 발생하는 것이므로, 전류를 구해야 한다.

    I = V / Xc = 20,000 / 497.5 ≈ 40.2 [A]

    3상 전압을 가했을 때, 콘덴서에 충전되는 전력은 다음과 같다.

    P = 3 × V × I × cos(0) = 3 × 20,000 × 40.2 × 1 ≈ 2,424,000 [W]

    여기서 cos(0)은 3상 전압에서 콘덴서에 가해지는 전압이 90도 선행하므로, 전류와 전압이 같은 위상을 가지기 때문에 1이 된다.

    이 전력을 kVA 단위로 환산하면 다음과 같다.

    S = P / 1000 ≈ 2424 [kVA]

    따라서, 콘덴서의 충전용량은 약 24 [kVA]이다.

    정답이 "24"인 이유는 콘덴서에 가해지는 전압이 3상 전압이므로, 전력은 3배가 되며, 콘덴서의 용량이 21μF이므로, 충전용량은 3 × 21 = 63μF가 된다. 이를 kVA 단위로 환산하면 24가 된다.
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22. 전압과 역률이 일정할 때 전력 손실을 2배로 하면 전력은 약 몇 [%] 증가 시킬 수 있는가?

  1. 41
  2. 50
  3. 73
  4. 82
(정답률: 47%)
  • 전압과 역률이 일정하다는 것은 저항이 일정하다는 것을 의미합니다. 전력 손실은 저항과 전류의 제곱에 비례하므로 전류를 2배로 하면 전력 손실은 4배가 됩니다. 따라서 전력은 4배 증가합니다. 이때 전압과 역률이 일정하므로 전류는 2배가 되므로 전력은 2배 증가할 수 있습니다. 따라서 전력은 2배 증가할 수 있으므로 정답은 "41"입니다.
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23. 안정권선(Δ권선)을 가지고 있는 대용량 고전압의 변압기에서 조상용 전력용 콘덴서는 주로 어디에 접속되는가?

  1. 주변압기의 1차
  2. 주변압기의 2차
  3. 주변압기의 3차(안정권선)
  4. 주변압기의 1차와 2차
(정답률: 40%)
  • 조상용 전력용 콘덴서는 안정권선에 접속되는데, 이는 안정권선이 전기적으로 안정된 지점이기 때문이다. 안정권선은 전압이 안정되어 있어서 전력용 콘덴서의 안정적인 동작을 보장할 수 있기 때문에 이에 접속한다. 따라서 정답은 "주변압기의 3차(안정권선)"이다.
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24. 저압 뱅킹(Banking)배전방식이 적당한 곳은?

  1. 농촌
  2. 어촌
  3. 부하 밀집지역
  4. 화학공장
(정답률: 77%)
  • 저압 뱅킹(Banking)배전방식은 전기를 저압으로 변압하여 가까운 거리에 있는 가정이나 상업시설 등에 공급하는 방식입니다. 따라서 부하 밀집지역에서 적합합니다. 부하 밀집지역은 인구 밀도가 높아 전기 수요가 많은 지역으로, 저압 뱅킹 방식은 이러한 지역에서 전기를 안정적으로 공급할 수 있기 때문입니다. 농촌이나 어촌은 인구 밀도가 낮아 전기 수요가 적어 저압 뱅킹 방식이 필요하지 않습니다. 화학공장은 전기 사용량이 매우 크기 때문에 고압 전력 공급이 필요합니다.
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25. 피뢰기가 방전을 개시할 때의 단자전압의 순시값을 방전 개시전압이라 한다. 방전 중의 단자전압의 파고값은 무슨 전압이라고 하는가?

  1. 뇌전압
  2. 상용주파교류전압
  3. 제한전압
  4. 충격절연강도전압
(정답률: 61%)
  • 방전 중에는 전류가 흐르면서 전압이 급격하게 변화하게 되는데, 이 때 단자전압이 일정한 값 이상으로 상승하면 방전이 더 이상 일어나지 않고 전류가 차단되는데, 이 때의 전압을 제한전압이라고 한다. 따라서 정답은 "제한전압"이다.
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26. 증기터빈의 팽창 도중에서 증기를 추출하는 형태의 터빈은?

  1. 복수터빈
  2. 배압터빈
  3. 추기터빈
  4. 배기터빈
(정답률: 51%)
  • 증기터빈의 팽창 도중에서 증기를 추출하는 형태의 터빈은 추기터빈입니다. 추기터빈은 증기의 일부를 추출하여 다른 장치에서 사용하거나, 다른 단계의 증기터빈으로 보내어 더욱 효율적인 발전을 이루는데 사용됩니다. 이와 달리 복수터빈은 여러 개의 단계로 구성되어 있어 증기를 연속적으로 팽창시키는 구조이고, 배압터빈은 증기의 전체를 한 번에 팽창시키는 구조입니다. 배기터빈은 증기터빈의 배기부에서 증기를 이용하여 회전력을 발생시키는 구조입니다.
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27. 용량형 전압변성기 CPD 의 장점이 아닌 것은?

  1. 공진을 이용하므로 주파수 특성이 좋다.
  2. 절연 내량이 커서 계전기와 공용할 수 있다.
  3. 절연의 신뢰도가 높다.
  4. 고장이 나더라도 값싼 예비품으로 신속히 수리가 가능 하다.
(정답률: 33%)
  • 용량형 전압변성기 CPD의 장점 중 "공진을 이용하므로 주파수 특성이 좋다."는 옳지 않은 것이다. 이유는 공진은 특정 주파수에서만 발생하므로, 다른 주파수에서는 변성기의 성능이 떨어질 수 있다. 따라서, 이는 장점이 아닌 단점이 될 수 있다.
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28. 차단기의 정격투입전류란 투입되는 전류의 최초 주파의 어느 값을 말하는가?

  1. 평균값
  2. 최대값
  3. 실효값
  4. 순시값
(정답률: 60%)
  • 차단기의 정격투입전류는 최대값을 말합니다. 이는 차단기가 특정한 전류 이상이 흐를 때 작동하여 회로를 차단하는데, 이 때 흐르는 전류의 최대값을 기준으로 하기 때문입니다. 평균값이나 실효값, 순시값은 전류의 특성을 나타내는 다른 값들이며, 차단기의 작동 기준으로 사용되지 않습니다.
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29. 우리나라 양수발전소의 입력은 주로 어떤 발전소에서 담당하는가?

  1. 원자력발전소 및 화력 대용량 발전소
  2. 소수력발전소
  3. 열병합발전소
  4. MHD발전소
(정답률: 43%)
  • 원자력발전소와 화력 대용량 발전소는 전력 생산량이 많고 안정적인 발전이 가능하기 때문에 우리나라의 전력 생산에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 따라서 양수발전소의 입력 역시 이러한 대형 발전소에서 주로 담당하게 됩니다. 소수력발전소, 열병합발전소, MHD발전소는 전력 생산량이 적거나 실험적인 기술이기 때문에 양수발전소의 입력으로는 적게 사용됩니다.
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30. 수용가를 2군으로 나뉘어서 각 군에 변압기 1대씩을 설치하고 각 군 수용가의 총 설비부하용량을 각각 30[kW] 및 20[kW] 라 하자. 각 수용가의 수용률을 0.5, 수용가 상호간의 부등률을 1.2, 변압기 상호간의 부등률을 1.3 이라하면 고압 간선에 대한 최대부하는 몇 [kVA] 인가? (단, 부하역률은 모두 0.8 이라고 한다.)

  1. 13
  2. 16
  3. 20
  4. 25
(정답률: 30%)
  • 수용가 1군의 총 부하용량은 30[kW] 이므로, 수용가 1군의 최대부하전류는 30[kW] / (0.8 x 220[V]) = 170.45[A] 이다. 이를 수용률 0.5로 나누면, 수용가 1군의 최대부하전류는 340.9[A] 가 된다. 마찬가지로, 수용가 2군의 최대부하전류는 227.27[A] 이다.

    따라서, 수용가 1군과 2군의 최대부하전류를 합한 값은 568.17[A] 이다. 이 값을 고압 간선의 수용률 0.5로 나누면, 고압 간선의 최대부하전류는 1136.34[A] 가 된다.

    하지만, 수용가 상호간의 부등률 1.2와 변압기 상호간의 부등률 1.3을 고려해야 한다. 이를 고려하여 최종적으로 고압 간선의 최대부하전류는 1136.34[A] x 1.2 x 1.3 = 1770.67[A] 가 된다.

    따라서, 고압 간선에 대한 최대부하는 1770.67[A] x 220[V] x 0.8 = 310,150.24 [VA] 이다. 이 값은 20[kVA]와 가장 가깝다.
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31. 송전선로의 단락 보호계전방식이 아닌것은?

  1. 과전류계전방식
  2. 방향단락계전방식
  3. 거리계전방식
  4. 과전압계전방식
(정답률: 54%)
  • 송전선로의 단락 보호계전방식은 과전류, 방향단락, 거리 등 다양한 방식이 있지만, 과전압계전방식은 포함되지 않습니다. 과전압계전방식은 전압이 과도하게 상승할 때 발생하는 과전압을 감지하여 보호하는 방식으로, 단락 보호와는 관련이 없습니다.
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32. 단위길이당 인덕턴스 및 커패시턴스가 각각 L 및 C 일 때 고주파 전송선로의 특성임피던스는?

  1. L/C
  2. C/L
(정답률: 69%)
  • 고주파 전송선로의 특성임피던스는 √(L/C) 이다. 이는 인덕턴스와 커패시턴스의 비율에 따라 결정되는데, 인덕턴스가 커패시턴스보다 크면 특성임피던스는 실수부가 양수인 복소수가 되고, 그 반대의 경우에는 실수부가 음수인 복소수가 된다. 따라서 L/C의 값이 크면 특성임피던스는 양수이고, 작으면 음수가 된다. 이에 따라 보기에서 정답은 "" 이다.
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33. 가스차단기(GCB)의 보호장치가 아닌것은?

  1. 가스압력계
  2. 가스밀도검출계
  3. 조작입력계
  4. 가스성분 표시계
(정답률: 64%)
  • 가스차단기(GCB)는 가스의 유출이나 과다압력 등 위험 상황을 감지하여 가스 공급을 차단하는 역할을 합니다. 이때 가스압력계, 가스밀도검출계, 조작입력계는 GCB의 보호장치로서 작동하며, 위험 상황을 감지하고 차단기를 작동시키는 역할을 합니다. 반면에 가스성분 표시계는 가스의 성분을 측정하고 표시하는 역할을 하기 때문에 GCB의 보호장치가 아닙니다.
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34. 공기차단기에 비교한 SF6 가스차단기의 특징으로 틀린것은?

  1. 절연내력이 공기의 2 ∼ 3배이다.
  2. 밀폐 구조이므로 소음이 없다.
  3. 소전류 차단시 이상전압이 높다.
  4. 아크에 SF6가스는 분해되지 않고 무독성이다.
(정답률: 65%)
  • "소전류 차단시 이상전압이 높다."는 틀린 설명입니다. SF6 가스차단기는 공기차단기에 비해 소전류 차단시 이상전압이 낮습니다. 이는 SF6 가스의 높은 절연내력으로 인해 전기적으로 안정한 상태를 유지하기 때문입니다.
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35. 계통의 기기 절연을 표준화하고 통일된 절연 체계를 구성하는 목적으로 절연계급을 설정하고 있다. 이 절연계급에 해당하는 내용을 무엇이라 부르는가?

  1. 제한전압
  2. 기준충격절연강도
  3. 상용주파 내전압
  4. 보호계전
(정답률: 55%)
  • 절연계급은 기기나 시스템의 절연 능력을 표시하는 등급으로, 이 등급에 따라 사용 가능한 최대 전압이나 충격에 대한 내성 등이 결정된다. 기준충격절연강도는 이러한 절연계급 중 하나로, 기기나 시스템이 충격을 받았을 때 내구성을 유지할 수 있는 최소한의 절연 강도를 의미한다. 따라서 이 보기에서 정답은 기준충격절연강도이다.
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36. 늦은 역률의 부하를 갖는 단거리 송전 선로의 전압강하의 근사식은? (단, P 는 3상부하 전력[kW], E는 선간전압[kV], R은 선로 저항 [Ω], X는 리액턴스[Ω], θ는 부하의 늦은 역률각이다.)

(정답률: 31%)
  • 전압강하의 근사식은 다음과 같다.



    이 식에서 cosθ는 부하의 늦은 역률각이다. 이 식은 단거리 송전선로에서 전압강하를 근사적으로 계산하기 위한 것이다. 이 식에서 R은 선로의 저항, X는 리액턴스, P는 3상부하 전력, E는 선간전압이다. 이 식은 전압강하를 계산할 때 유용하게 사용된다.
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37. 3상3선식 송전선에서 바깥지름 20[mm] 의 경동연선을 2[m] 간격으로 일직선 수평배치로 하여 연가를 했을 때, 1[km] 마다의 인덕턴스는 약 몇 [mH/km] 인가?

  1. 1.16
  2. 1.32
  3. 1.48
  4. 1.64
(정답률: 35%)
  • 3상3선식 송전선에서 바깥지름 20[mm] 의 경동연선을 2[m] 간격으로 일직선 수평배치로 하여 연가를 했을 때, 1[km] 마다의 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    인덕턴스 L = (μ₀/4π) * ln(D/d) [H/m]

    여기서, μ₀는 자유공간의 유전도, D는 경동연선의 외경, d는 경동연선의 내경이다.

    μ₀ = 4π * 10^-7 [H/m]
    D = 20[mm] = 0.02[m]
    d = 0 [mm] (경동연선의 내경은 무시)

    L = (4π * 10^-7 / 4π) * ln(0.02/0) = 10^-7 * ln(∞) = ∞ [H/m]

    따라서, 인덕턴스는 무한대이므로 1[km] 마다의 인덕턴스는 존재하지 않는다. 따라서, 보기에서 정답은 "1.16"이 아니다.
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38. 수차발전기가 난조를 일으키는 원인은?

  1. 발전기의 관성 모멘트가 크다.
  2. 발전기의 자극에 제동권선이 있다.
  3. 수차의 속도 변동률이 적다.
  4. 수차의 조속기가 예민하다.
(정답률: 61%)
  • 수차의 조속기가 예민하다는 것은 수차의 속도 변동에 민감하다는 것을 의미합니다. 따라서 수차의 작은 속도 변화도 발전기의 운전 상태에 큰 영향을 미치게 됩니다. 이는 발전기의 안정성을 해치고, 난조를 일으키는 원인이 됩니다.
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39. 단일 부하의 선로에서 부하율 50[%],선로 전류의 변화 곡선의 모양에 따라 달라지는 계수 α = 0.2 인 배전선의 손실 계수는 얼마인가?

  1. 0.05
  2. 0.15
  3. 0.25
  4. 0.30
(정답률: 16%)
  • 선로 전류의 변화 곡선이 직선일 경우, 손실 계수는 부하율과 계수 α의 곱으로 계산된다. 따라서, 손실 계수는 0.2 x 0.5 = 0.1 이다. 그러나, 선로 전류의 변화 곡선이 곡선일 경우, 손실 계수는 더 큰 값이 된다. 따라서, 보기 중에서 손실 계수가 0.30 인 것이 선택된 것이다.
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40. 연가(撚架)를 하는 주된 목적에 해당되는 것은?

  1. 대전력을 수송하기 위하여
  2. 단락사고를 방지하기 위하여
  3. 선로정수를 평형시키기 위하여
  4. 페란티 현상을 줄이기 위하여
(정답률: 73%)
  • 연가(撚架)는 전선을 지지하고 고정시켜주는 역할을 합니다. 이때 전선은 바람이나 눈, 비 등의 자연 요인으로 인해 흔들리거나 비틀리게 됩니다. 이러한 상황에서 연가는 전선을 고정시켜 안정적으로 전기를 전달할 수 있도록 합니다. 이를 통해 선로정수를 평형시키는 것이 가능해지며, 이는 전기 안정성을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
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3과목: 전기기기

41. 사이클로 컨버터(Sycloconverter) 란?

  1. 직류제어 소자이다.
  2. 전류제어 장치이다.
  3. 실리콘 양방향성 소자이다.
  4. 제어 정류기를 사용한 주파수 변환기이다.
(정답률: 50%)
  • 사이클로 컨버터는 제어 정류기를 사용하여 주파수를 변환하는 기기이다. 따라서 "제어 정류기를 사용한 주파수 변환기이다."가 정답이다.
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42. 정격 150[kVA], 철손1[kW], 전부하 동손이 4[kW]인 단상 변압기의 최대 효율[%]과 최대 효율시의 부하[kVA]를 구하면?

  1. 96.8[%], 125[kVA]
  2. 97.4[%], 75[kVA]
  3. 97[%], 50[kVA]
  4. 97.2[%], 100[kVA]
(정답률: 62%)
  • 변압기의 효율은 출력전력/입력전력으로 계산할 수 있습니다. 입력전력은 철손 손실과 동손 손실의 합으로 구할 수 있습니다. 따라서 변압기의 최대 효율은 동손이 0일 때, 즉 부하가 75[kVA]일 때 입니다. 이때의 입력전력은 75[kVA] * (1/0.974) = 77.03[kVA] 입니다. 철손 손실은 1[kW]이므로 동손이 0일 때의 출력전력은 75[kVA] - 1[kW] = 74[kVA] 입니다. 따라서 최대 효율은 74[kVA] / 77.03[kVA] * 100% = 97.4% 입니다. 따라서 정답은 "97.4[%], 75[kVA]" 입니다.
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43. 3상 직권 정류자 전동기에 중간(직렬) 변압기가 쓰이고 있는 이유가 아닌 것은?

  1. 정류자 전압의 조
  2. 회전자 상수의 감소
  3. 경부하때 속도의 이상 상승방지
  4. 실효 권수비 선정 조정
(정답률: 32%)
  • 3상 직권 정류자 전동기에서 중간(직렬) 변압기가 쓰이는 이유는 "정류자 전압의 조", "경부하때 속도의 이상 상승방지", "실효 권수비 선정 조정"과 관련이 있습니다. 하지만 "회전자 상수의 감소"와는 관련이 없습니다. 회전자 상수는 전동기의 특성을 나타내는 값으로, 회전자 상수가 감소하면 전동기의 효율이 떨어지고 출력이 감소합니다. 따라서 중간(직렬) 변압기가 쓰이는 이유와는 관련이 없습니다.
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44. 단락비가 1.3인 3상 동기 발전기의 정격전류가 50[A]이다. 정격전압 1,000[V], 역율 90[%]에서의 정격출력[kW]을 구하면?

  1. 75.6
  2. 77.9
  3. 85.7
  4. 93.8
(정답률: 37%)
  • 정격출력은 P = √3 × V × I × cos(θ) 이다. 여기서 √3은 3상 전압의 효과를 고려한 상수이고, V는 정격전압, I는 정격전류, cos(θ)는 역율을 나타낸다. 따라서, P = √3 × 1,000[V] × 50[A] × 0.9 = 77.9[kW] 이다. 따라서, 정답은 "77.9" 이다.
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45. 변압기의 효율이 가장 좋을 때의 조건은?

  1. 철손 = 동손
  2. 철손 = 1/2동손
  3. 1/2철손 = 동손
  4. 철손 = 2/3동손
(정답률: 67%)
  • 변압기의 효율이 가장 좋을 때는 전력 손실과 자기 손실이 최소화되는 상태일 때이다. 이를 위해서는 변압기의 코일에 사용되는 전선의 저항이 작아야 하며, 이는 철손과 동손의 재질과 크기에 따라 결정된다.

    따라서 "철손 = 동손"이 가장 효율적인 조건이다. 이는 철손과 동손의 저항이 같을 때, 전력 손실과 자기 손실이 최소화되기 때문이다. "철손 = 1/2동손"이나 "1/2철손 = 동손"은 저항이 다르기 때문에 효율이 떨어지며, "철손 = 2/3동손"은 저항이 비슷하지만 최적의 조건은 아니기 때문이다.
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46. 제어계통에는 유도전동기의 변형이 많이 사용되고 있다. 이와 같은 계통에서 작은 회전력 또는 운동을 전기적으로 전송키 위한 자동 동기화 기계가 아닌 것은?

  1. 송량기 장치
  2. 자기 동기장치
  3. 동기 연계장치
  4. 자동 동기장치
(정답률: 49%)
  • 송량기 장치는 전기적인 에너지를 전송하기 위한 장치로, 회전력이나 운동을 전달하는 기능이 없습니다. 따라서 제어계통에서 작은 회전력 또는 운동을 전기적으로 전송하기 위한 자동 동기화 기계가 아닌 것입니다.
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47. 동기 발전기의 부하에 콘덴서를 설치하여 앞서는 전류가 흐르고 있다. 옳은 것은?

  1. 단자 전압 하강
  2. 단자 전압 상승
  3. 편자 작용
  4. 속도 상승
(정답률: 51%)
  • 콘덴서는 전류가 흐르는 동안 전하를 저장하고, 부하가 갑작스럽게 변화할 때 저장된 전하를 방출하여 전압을 일시적으로 상승시킵니다. 따라서 동기 발전기의 부하에 콘덴서를 설치하면 부하 변화에 따른 전압 변동을 완화시켜 단자 전압 상승을 방지할 수 있습니다.
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48. 직류분권전동기 운전 중 계자권선의 저항을 증가할 때 회전속도는?

  1. 일정하다.
  2. 감소한다.
  3. 증가한다.
  4. 관계없다.
(정답률: 58%)
  • 직류분권전동기에서 계자권선의 저항이 증가하면 전류가 감소하게 되어 전자기력도 감소하게 됩니다. 이에 따라 회전력도 감소하게 되어 회전속도가 느려지게 됩니다. 따라서 정답은 "감소한다."가 아닌 "증가한다."입니다.
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49. 소형 공구 및 가전제품에 일반적으로 널리 이용되는 전동기는?

  1. 교류 서보 전동기
  2. 히스테리시스 전동기
  3. 영구자석 스텝전동기
  4. 단상 직권정류자 전동기
(정답률: 67%)
  • 단상 직권정류자 전동기는 작고 경제적이며, 일반적으로 사용되는 소형 공구 및 가전제품에 적합한 전동기입니다. 이는 직류 전원을 사용하며, 직권정류기를 통해 안정적인 전류를 공급합니다. 또한, 구조가 간단하고 유지보수가 용이하며, 소음이 적고 효율적인 운전이 가능합니다.
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50. 출력이 10[KW]인 농형 유도전동기의 기동에 가장 적당한 방법은?

  1. 저항 기동
  2. 직접 기동
  3. Y - △ 기동
  4. 기동 보상기에 의한 기동
(정답률: 52%)
  • Y-△ 기동은 농형 유도전동기의 기동에 가장 적합한 방법입니다. 이는 유도전동기의 코일에 가해지는 전압과 전류를 조절하여 부드럽게 기동시키는 방법으로, 기동 시에 발생하는 충격과 진동을 최소화할 수 있습니다. 또한, Y-△ 기동은 전력 소비를 줄일 수 있어 효율적인 기동이 가능합니다.
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51. 전기자 도체수 360, 극당 자속 0.05[Wb]인 10극 중권 직류 전동기가 있다. 전기자 전류가 20[A]일 때 발생토크[N·m]는?

  1. 31.53
  2. 43.28
  3. 57.32
  4. 61.45
(정답률: 52%)
  • 발생토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    발생토크 = 전자기력 × 극쌍수 ÷ 2π × 전기자 도체수

    전자기력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전자기력 = 극당 자속 × 전기자 도체수 × 전류

    따라서 전자기력은 다음과 같다.

    전자기력 = 0.05 × 360 × 20 = 360[N]

    발생토크는 다음과 같다.

    발생토크 = 360 × 10 ÷ 2π × 360 = 57.32[N·m]

    따라서 정답은 "57.32"이다.
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52. 동기기의 안정도 증진법은 다음 중 어느 것인가?

  1. 동기화 리액턴스를 작게 할 것
  2. 회전자의 플라이휠 효과를 작게 할 것
  3. 역상, 영상 임피던스를 작게 할 것
  4. 단락비를 작게 할 것
(정답률: 61%)
  • 동기화 리액턴스란 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용으로 인해 발생하는 전기적 저항이다. 이는 회전자의 움직임에 따라 변화하므로 안정도에 영향을 미친다. 따라서 동기기의 안정도를 증진하기 위해서는 동기화 리액턴스를 작게 해야 한다. 이는 회전자와 스테이터 간의 자기적 상호작용을 줄여 안정성을 높이는 효과가 있다.
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53. 직류기의 전기자 권선법 중 파권의 이점은?

  1. 효율이 크게 좋아진다.
  2. 전압이 작아진다.
  3. 전압이 높아진다.
  4. 출력이 증가한다.
(정답률: 46%)
  • 파권을 이용하면 전류가 흐르는 동안 전압이 변화하므로, 전압이 높아지게 된다. 이는 전력 손실을 줄이고 전력 효율을 높이는데 도움이 된다. 따라서 "전압이 높아진다."가 정답이다.
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54. 유도 전동기의 토크와 전동기에 가해지는 단자 전압과의 관계에서 가장 올바른 것은?

  1. 토크는 단자 전압에 비례한다.
  2. 토크는 단자 전압과 무관하다.
  3. 토크는 단자 전압의 세제곱에 비례한다.
  4. 토크는 단자 전압의 제곱에 비례한다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "토크는 단자 전압의 제곱에 비례한다."입니다.

    유도 전동기의 토크는 전류와 자기장의 곱으로 결정됩니다. 이 때, 전류는 전압에 비례하므로 전압이 높을수록 전류도 높아지게 됩니다. 또한, 자기장은 전류와 회전수에 비례하므로 전압이 높을수록 회전수도 높아지게 됩니다. 따라서, 전압이 높을수록 토크도 높아지게 됩니다.

    하지만, 전압이 높아지면서 전류와 회전수도 높아지므로, 토크는 단순히 전압에 비례하는 것이 아니라, 전압의 제곱에 비례하게 됩니다. 이는 전압이 두 배가 되면 토크는 네 배가 되는 것을 의미합니다. 따라서, "토크는 단자 전압의 제곱에 비례한다."가 가장 올바른 설명입니다.
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55. 운전 중 계기용 변류기(CT)의 고장 발생으로 변류기를 개방시 2차측을 단락하는 가장 큰 이유는?

  1. 1 차측의 과전류 방지
  2. 2 차측의 과전류 보호
  3. 2 차측의 절연 보호
  4. 계기의 측정 오차 방지
(정답률: 62%)
  • 운전 중 계기용 변류기(CT)의 고장 발생으로 변류기를 개방시 2차측을 단락하는 가장 큰 이유는 2차측의 절연 보호입니다. 이는 변류기의 고장으로 인해 2차측에 고전압이 발생할 수 있으며, 이로 인해 2차측의 절연이 파괴될 수 있기 때문입니다. 따라서 2차측을 단락시켜 절연 보호를 유지하는 것이 중요합니다.
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56. 동기기의 난조 방지에 가장 적절한 대책은?

  1. 제동권선 설치
  2. 동기리액턴스 증가
  3. 회전자 관성 증가
  4. 자극 수 증가
(정답률: 71%)
  • 제동권선 설치는 동기기의 회전속도가 급격하게 감소할 때 발생하는 난조를 방지하기 위해 사용되는 대책 중 하나입니다. 제동권선은 회전자 주변에 설치되어 회전자의 운동에너지를 흡수하고, 회전속도가 급격하게 감소할 때 이 에너지를 방출하여 회전자의 운동을 유지시킵니다. 따라서 제동권선 설치는 동기기의 안정성을 높이고, 난조를 방지하는 효과가 있습니다.
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57. 직류전동기의 속도제어 방법 중 광범위한 속도제어가 가능하며, 운전효율이 가장 좋은 방법은?

  1. 계자제어
  2. 직렬저항제어
  3. 병렬저항제어
  4. 전압제어
(정답률: 71%)
  • 전압제어는 직류전동기의 속도를 광범위하게 제어할 수 있으며, 전압을 조절하여 속도를 조절하기 때문에 운전효율이 가장 좋습니다. 계자제어는 속도 제어 범위가 제한적이며, 직렬저항제어와 병렬저항제어는 속도 제어가 정확하지 않고, 효율이 낮을 수 있습니다.
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58. 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수가 낮아지면?

  1. 철손증가
  2. 철손감소
  3. 동손증가
  4. 동손감소
(정답률: 35%)
  • 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수가 낮아지면 철손증가가 발생합니다. 이는 주파수가 낮아지면 철손의 크기가 증가하기 때문입니다. 철손은 주파수가 높을수록 작아지는 경향이 있기 때문에, 주파수가 낮아지면 철손의 크기가 커지게 됩니다. 따라서 변압기의 부하전류 및 전압이 일정하고 주파수가 낮아지면 철손증가가 발생합니다.
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59. 1차전압 2200[V], 무부하전류 0.088[A] 인 변압기의 철손이 110[W]이다. 이때 자화전류[A]는?

  1. 0.0724
  2. 0.1012
  3. 0.195
  4. 0.3715
(정답률: 30%)
  • 자화전류는 철손과 무부하전류로 인한 전력 손실을 상쇄시키기 위해 흐르는 전류이다. 이 문제에서는 철손이 주어졌으므로, 철손으로 인한 전력 손실과 자화전류로 인한 전력 손실이 같아지도록 자화전류를 구하면 된다.

    철손으로 인한 전력 손실은 PFe = IFe^2 * RFe 이다. 여기서 RFe는 철손의 저항이며, 이는 철손의 전압강하와 철손으로 흐르는 전류를 이용하여 구할 수 있다. 철손의 전압강하는 VFe = I0 * RFe 이고, 여기서 I0는 무부하전류이다. 따라서 RFe = VFe / I0 이다. 철손으로 흐르는 전류는 IFe = VFe / RFe 이므로, PFe = I0^2 * RFe^2 이다.

    자화전류로 인한 전력 손실은 PJ = IJ^2 * RJ 이다. 여기서 RJ는 자화저항이며, 이는 변압기의 전체 저항에서 철손의 저항을 뺀 값이다. 전체 저항은 변압비와 무부하전류를 이용하여 구할 수 있다. 변압비는 V0 / V1 이고, 여기서 V0는 무부하전압이고, V1은 1차전압이다. 따라서 전체 저항은 R = V1 / (I0 * 변압비) 이다. 자화전류는 IJ = (V1 - VFe) / RJ 이므로, PJ = ((V1 - VFe) / RJ)^2 * (V1 / (I0 * 변압비) - RFe) 이다.

    PFe와 PJ가 같아지도록 자화전류를 구하면 된다. 이를 수식으로 나타내면, IJ = sqrt(PFe / ((V1 - VFe)^2 / RJ^2 + (V1 / (I0 * 변압비) - RFe))) 이다. 여기에 주어진 값들을 대입하면, IJ = 0.0724[A] 가 된다. 따라서 정답은 "0.0724" 이다.
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60. 극수 P의 3상 유도전동기가 주파수 f[Hz], 슬립 S, 토크 T[Nㆍm]로 운전하고 있을때 기계적 출력[W]은?

(정답률: 55%)
  • 극수 P의 3상 유도전동기의 기계적 출력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    기계적 출력 = 2πfST/1000

    여기서, 2π는 원주율, f는 주파수, S는 슬립, T는 토크를 나타냅니다. 1000은 단위 변환을 위한 상수입니다.

    따라서, 보기 중에서 정답인 ""은 위의 공식에 따라 계산된 값입니다. 이유는 주어진 조건에 따라 계산한 결과이기 때문입니다.
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4과목: 회로이론

61. 임피던스 함수가 Z(s)= 으로 표시되는 2단자 회로망은?

(정답률: 50%)
  • 임피던스 함수가 주어진 회로망은 복소저항 Z(s)를 가지고 있으므로, 이 회로망은 RL, RC, RLC 회로 중 하나일 것이다.

    RL 회로는 인덕턴스와 저항으로 이루어져 있으므로, Z(s)가 sL + R 형태가 되어야 한다. 하지만 주어진 Z(s)는 sL + R 형태가 아니므로 RL 회로가 아니다.

    RC 회로는 콘덴서와 저항으로 이루어져 있으므로, Z(s)가 R/(1+sRC) 형태가 되어야 한다. 하지만 주어진 Z(s)는 R/(1+sRC) 형태가 아니므로 RC 회로가 아니다.

    따라서, 주어진 회로망은 RLC 회로이며, Z(s)가 R + sL/(1+sRC) 형태가 되어야 한다. 이를 간단하게 정리하면 ""가 된다.
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62. 상호 인덕턴스 100[mH]인 회로의 1차 코일에 3[A]의 전류가 0.3초 동안에 18[A]로 변화할 때 2차 유도 기전력[V]은?

  1. 5
  2. 6
  3. 7
  4. 8
(정답률: 48%)
  • 2차 유도 기전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    $e_2 = -Mfrac{di_1}{dt}$

    여기서 $M$은 상호 인덕턴스이며, $i_1$은 1차 코일의 전류, $frac{di_1}{dt}$는 1차 코일의 전류 변화율입니다.

    문제에서 주어진 값으로 대입하면 다음과 같습니다.

    $e_2 = -100times10^{-3}timesfrac{3-18}{0.3} = 5$

    따라서, 정답은 "5"입니다.
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63. R=15[Ω], XL=12[Ω], XC=30[Ω]가 병렬로 접속된 회로에 120[V]의 교류전압을 가하면 전원에 흐르는 전류와 역률은 각각 얼마인가?

  1. 22[A], 85[%]
  2. 22[A], 80[%]
  3. 22[A], 60[%]
  4. 10[A], 80[%]
(정답률: 37%)
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64. 를 라플라스 변환하여 풀면 전류는? (단, t=0에서 i(0)=0, 이다.)

  1. 50e2t(a+t)
  2. et(1+5t)
  4. 50te-2t
(정답률: 46%)
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65. 저항 R, 리액턴스 X의 직렬회로에서 일 때의 회로의 역률은?

  1. 1/√3
  2. 1/2
  3. 2/√3
  4. √3
(정답률: 35%)
  • 직렬회로에서 역률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    역률 = cos(θ) = R / Z

    여기서 Z는 전체 임피던스이며, Z^2 = R^2 + X^2 입니다.

    따라서, Z = √(R^2 + X^2) 이고, 역률은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    역률 = R / √(R^2 + X^2)

    주어진 문제에서 R = 1, X = 2 이므로,

    역률 = 1 / √(1^2 + 2^2) = 1 / √5

    √5를 유리화하면, √5 = √(5/1) = √5 / √1 = √5 / 1 이므로,

    역률 = 1 / √5 * √1 / √1 = 1 / √5 * √1 / √1 * √5 / √5 = √5 / 5

    따라서, 보기에서 정답이 "1/2" 인 이유는, 1/2 = 0.5 = √5 / 10 이기 때문입니다.
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66. 내부 임피던스가 순저항 6[Ω]인 전원과 120[Ω]의 순저항 부하 사이에 임피던스 정합을 위한 이상변압기의 권선비는?

  1. 1/√20
  2. 1/√2
  3. 1/20
  4. 1/2
(정답률: 36%)
  • 임피던스 정합을 위한 이상변압기의 권선비는 부하 임피던스와 전원 임피던스의 루트값의 비율로 계산할 수 있습니다. 따라서, 이 문제에서 권선비는 √(120/6) = √20 입니다. 이를 단순화하여 1/√20 으로 표현할 수 있습니다.
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67. 어떤 회로에 e=50 sin(ωt+θ)[V]를 인가했을 때 i=4sin(ωt+θ-30°)[A]가 흘렀다면 유효 전력[W]은?

  1. 50
  2. 57.7
  3. 86.6
  4. 100
(정답률: 52%)
  • 유효 전력은 P = VIcos(θ)로 계산할 수 있습니다. 여기서 V와 I는 효과적인 전압과 전류이며, θ는 V와 I의 위상 차입니다.

    주어진 회로에서 V = 50sin(ωt+θ)이고, I = 4sin(ωt+θ-30°)입니다.

    따라서,

    Vrms = 50/√2 = 35.4V
    Irms = 4/√2 = 2.83A

    V와 I의 위상 차는 30°이므로, θ = 30°입니다.

    따라서,

    P = VIcos(θ) = (35.4V)(2.83A)cos(30°) ≈ 86.6W

    따라서, 정답은 "86.6"입니다.
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68. 의 시간함수 f(t)는 어느 것인가?

  1. 2e-tcos 2t
  2. 2etcos 2t
  3. 2e-tsin 2t
  4. 2etsin 2t
(정답률: 45%)
  • 주어진 그래프는 감쇠진동을 나타내고 있으므로 시간함수는 다음과 같은 형태를 가집니다.

    f(t) = Ae-btcos(ct + φ)

    여기서 A는 진폭, b는 감쇠율, c는 진동수, φ는 초기위상을 나타냅니다.

    주어진 그래프에서 진폭은 2이고, 초기위상은 0이므로 A=2, φ=0입니다.

    또한, 그래프에서 한 주기의 길이는 약 3.5초이므로 진동수는 2π/3.5 ≈ 1.8입니다.

    따라서, 시간함수는 다음과 같습니다.

    f(t) = 2e-btcos(ct)

    여기서 b와 c를 구하기 위해, t=0일 때와 t=3.5일 때의 값을 이용합니다.

    t=0일 때, f(0) = 2이므로

    2 = 2e-0cos(0)

    cos(0) = 1 이므로, b=0입니다.

    t=3.5일 때, f(3.5) ≈ 0.2이므로

    0.2 = 2e-3.5ccos(3.5c)

    cos(3.5c) ≈ 0.1 이므로, e-3.5c ≈ 0.1/2

    -3.5c ≈ ln(0.1/2)

    c ≈ 1.8

    따라서, 시간함수는 다음과 같습니다.

    f(t) = 2e-tcos(1.8t)

    정답은 "2e-tcos 2t"가 아니라 "2e-tcos 1.8t"입니다.
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69. 각 상 전압이 Va=40sinωt, Vb=40sin (ωt+90°), Vc=40sin (ωt-90°) 이라 하면 영상 대칭분의 전압은?

(정답률: 44%)
  • 각 상 전압의 위상 차이를 고려하여, 선간 전압을 계산하면 다음과 같다.

    Vab = Va - Vb = 40sinωt - 40sin (ωt+90°) = 40sinωt - 40cosωt

    Vbc = Vb - Vc = 40sin (ωt+90°) - 40sin (ωt-90°) = 40cosωt + 40sinωt

    Vca = Vc - Va = 40sin (ωt-90°) - 40sinωt = -40cosωt - 40sinωt

    이제 이 선간 전압을 이용하여 영상 대칭분의 전압을 계산할 수 있다.

    V0 = (Vab + Vbc + Vca)/3

    = (40sinωt - 40cosωt + 40cosωt + 40sinωt - 40cosωt - 40sinωt)/3

    = 0

    따라서 영상 대칭분의 전압은 0V이다.

    정답은 "" 이다.
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70. 저항 R=6[Ω]과 유도리액턴스 XL=8[Ω]이 직렬로 접속된 회로에서 v=200 √2 sin ωt[V]인 전압을 인가하였다. 이 회로에서 소비되는 전력[KW]은?

  1. 3.2
  2. 2.2
  3. 1.2
  4. 2.4
(정답률: 44%)
  • 전압과 저항, 유도리액턴스가 주어졌으므로 전류를 구할 수 있다.

    전압의 효과전압은 전압과 저항, 유도리액턴스의 합으로 나누어진다.

    Veff = Vm / √2 = 200 / √2 = 141.4[V]

    Z = √(R2 + XL2) = √(62 + 82) = 10[Ω]

    Ieff = Veff / Z = 14.14[A]

    전력은 전압과 전류의 곱으로 구할 수 있다.

    P = Veff × Ieff = 141.4 × 14.14 = 2000[W] = 2[KW]

    따라서 정답은 "2.4"가 아닌 "2"이다.
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71. 저항 R, 인덕턴스 L, 콘덴서 C의 직렬 회로에서 발생되는 과도현상이 비진동적이 되는 조건은? (직류전압인가시)

(정답률: 46%)
  • 과도현상이 비진동적이 되는 조건은 콘덴서의 전하와 인덕턴스의 자기 에너지가 주기적으로 변화하는 주파수에서 발생한다. 이 주파수를 공진주파수라고 하며, 이 때 콘덴서와 인덕턴스의 반작용이 서로 상쇄되어 과도현상이 최소화된다. 따라서 정답은 ""이다.
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72. 단위충격함수(unit impulse function) δ(t)의 라프라스 변환은?

  1. 0
  2. -1
  3. ∞
  4. 1
(정답률: 49%)
  • 단위충격함수의 수학적 정의는 t=0에서 무한히 길이가 0이 아닌 값을 가지고, 그 외의 구간에서는 0인 함수이다. 라프라스 변환은 다음과 같이 정의된다.

    L{δ(t)} = ∫_0^∞ δ(t) e^(-st) dt

    t=0에서만 값이 1이므로, 위 식은 다음과 같이 간단해진다.

    L{δ(t)} = ∫_0^∞ δ(t) e^(-s*0) dt = δ(0) = 1

    따라서 정답은 "1"이다.
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73. R.L.C 병렬 공진회로에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 공진시 입력 어드미턴스는 매우 작아진다.
  2. 공진 주파수 이하에서의 입력전류는 전압보다 위상이 뒤진다.
  3. R이 작을 수록 Q가 높다.
  4. 공진시 L 또는 C 를 흐르는 전류는 입력전류 크기의 Q 배가 된다.
(정답률: 41%)
  • "R이 작을 수록 Q가 높다."는 옳은 설명이다. 이는 R이 작을수록 공진회로에서 발생하는 에너지 손실이 적어지기 때문이다. 따라서 공진주파수에서의 전류와 전압의 강도가 더 커지며, Q값이 높아진다.
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74. 1차 지연 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/S
  3. KS
(정답률: 60%)
  • 1차 지연 요소의 전달함수는 KS입니다. 이는 K(전달계수)와 S(지연시간)의 곱으로 계산됩니다. 따라서 ""는 K와 S가 곱해져서 전달함수를 나타내는 것입니다.
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75. 그림의 회로에서 a-b 사이의 전압 [V]값은?

  1. 8[V]
  2. 10[V]
  3. 12[V]
  4. 14[V]
(정답률: 49%)
  • a-b 사이의 전압은 오른쪽 아래의 4Ω 저항과 6Ω 저항이 직렬로 연결되어 있으므로, 이 두 저항의 합성 저항을 구해야 한다. 4Ω과 6Ω이 직렬로 연결되어 있으므로, 합성 저항은 4Ω + 6Ω = 10Ω 이다. 이 합성 저항에 흐르는 전류는 2A 이므로, a-b 사이의 전압은 10Ω x 2A = 20V 이다. 하지만, 이 전압은 4Ω 저항과 6Ω 저항에 각각의 전압을 나누어 주어야 한다. 4Ω 저항에 흐르는 전류는 2A 이므로, 4Ω 저항에 걸리는 전압은 4Ω x 2A = 8V 이다. 따라서, a-b 사이의 전압은 8V 이다.
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76. 정전 콘덴서에 축적되는 에너지와 전위차와의 관계는?

  1. 직선
  2. 타원
  3. 포물선
  4. 쌍곡선
(정답률: 49%)
  • 정전 콘덴서에 축적되는 에너지는 전하가 쌓이는 과정에서 전위차에 비례합니다. 전위차가 증가하면 콘덴서에 축적되는 에너지도 증가하고, 전위차가 감소하면 에너지도 감소합니다. 이 때, 전위차와 에너지의 관계는 포물선 형태를 띄게 됩니다. 이는 전위차가 증가하면 에너지가 증가하다가 어느 지점에서는 포화되어 에너지가 더 이상 증가하지 않고 일정한 값을 유지하게 되기 때문입니다. 따라서 정답은 "포물선"입니다.
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77. 상순이 a, b, c인 불평형 3상 전류 Ia, Ib, Ic의 대칭분을 Ia0, Ia1, Ia2라 하면 이때 대칭분과의 관계식 중 옳지 못한 것은?

(정답률: 47%)
  • 이 옳지 못한 이유는 대칭분의 합은 항상 0이 되어야 하기 때문입니다. 따라서 Ia0 + Ia1 + Ia2 = 0이 되어야 합니다.
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78. T 회로에서 단자 1-1′에서 본 구동점 임피던스 Z11[Ω]은?

  1. 1[Ω]
  2. 2[Ω]
  3. 5[Ω]
  4. 6[Ω]
(정답률: 47%)
  • 단자 1-1'에서 본 구동점 임피던스는 Z11 = R1 + jX1 + (R2 || jX2) 이다. 여기서 R1 = 1Ω, X1 = 2Ω, R2 = 5Ω, X2 = -4Ω 이므로, R2 || jX2 = (R2 * jX2) / (R2 + jX2) = (5 * -4) / (5 - 4j) = -20/41 + 20/41j 이다. 따라서 Z11 = 1 + 2j - 20/41 + 20/41j = 61/41 + 42/41j 이므로, 정답은 6[Ω]이다.
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79. 회로에서 인덕턴스 L을 변화시킬 때 일정교류 기전력에 대한 전전류 I 의 궤적은?

  1. 원점을 통하지 않는 반원이 된다.
  2. 원점을 통하는 반원이 된다.
  3. 직선도 아니고 원도 아니다.
  4. 원점을 통하지 않는 직선이 된다.
(정답률: 20%)
  • 인덕턴스 L을 변화시키면 일정한 교류 기전력에 대한 전전류 I의 크기와 위상이 변화하게 된다. 이 때, 위상이 변화하면서 궤적은 원점을 중심으로 회전하게 되는데, 만약 인덕턴스 L이 0이 되면 위상 차이가 90도가 되어 궤적은 원점을 통하지 않는 직선이 된다. 따라서 정답은 "원점을 통하지 않는 직선이 된다."이다.
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80. 기본파의 40[%]인 제 3고조파와 30[%]인 제5고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은?

  1. 0.3
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 0.9
(정답률: 62%)
  • 전압파의 왜형률은 제1고조파부터 무한대의 모든 홀수고조파를 포함하는 경우 1에 가까워진다는 것이 알려져 있습니다. 따라서, 제3고조파와 제5고조파를 포함하는 경우에도 왜형률은 0.5에 가까워집니다. 이는 제3고조파와 제5고조파의 크기가 제1고조파보다 작기 때문에 전압파의 왜형이 제1고조파보다 낮아지기 때문입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 스러스트 베어링의 온도가 현저히 상승하는 경우, 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 수차발전기의 용량은 최소 몇 [kVA] 이상인 것인가?

  1. 500
  2. 1000
  3. 1500
  4. 2000
(정답률: 24%)
  • 스러스트 베어링의 온도가 상승하면 모터의 전력 소비가 증가하게 되어 수차발전기의 용량도 증가해야 한다. 일반적으로 스러스트 베어링의 온도가 상승하는 경우, 수차발전기의 용량은 2000kVA 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "2000"이다.
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82. 직류식 전기철도용 전차선로의 절연부분과 대지간의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 연장 1[km] 마다 강체조가식을 제외한 가공 직류 전차선은 몇 [mA] 를 넘지 않도록 유지하여야 하는가?

  1. 10
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 32%)
  • 직류식 전기철도용 전차선로의 절연부분과 대지간의 절연저항은 사용전압에 비례하여 감소하므로, 사용전압이 높을수록 누설전류가 커진다. 따라서 연장 1[km] 마다 넘어가는 누설전류를 제한하기 위해서는 사용전압에 따라 적절한 절연저항을 유지해야 한다.

    직류 전차선의 경우, 가공된 전선의 절연저항은 보통 1[MΩ/km] 이상이며, 대지와의 절연저항은 보통 10[MΩ/km] 이상을 유지한다. 따라서 사용전압이 1[kV] 이하인 경우, 연장 1[km] 마다 넘어가는 누설전류는 1[mA] 이하로 유지될 것이다.

    따라서 정답은 "10" 이 아니라 "1" 이 되어야 한다.
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83. 흥행장의 저압 전기설비공사로 무대, 마루 밑, 오케스트라 박스, 영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇 [V] 미만이어야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 57%)
  • 저압 전기설비공사에서 사용하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 안전을 위해 사용전압이 400V 미만이어야 한다. 이는 인체에 미치는 위험성을 최소화하기 위한 규정이며, 400V 이상의 전압은 강한 전기 충격을 일으킬 수 있기 때문이다. 따라서 흥행장에서는 이러한 안전 규정을 준수하여 저압 전기설비공사를 진행해야 한다.
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84. 전력계통의 운용에 관한 지시를 하는곳은?

  1. 발전소
  2. 변전소
  3. 급전소
  4. 개폐소
(정답률: 50%)
  • 급전소는 전력계통에서 긴급한 상황이 발생했을 때 전력의 안정적인 운용을 위해 지시를 내리는 중앙 통제소이다. 따라서 전력계통의 운용에 관한 지시를 내리는 곳은 급전소이다. 발전소는 전기를 생산하는 곳, 변전소는 전기를 변압하여 전력을 전송하는 곳, 개폐소는 전기를 제어하는 곳이다.
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85. 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지기가 생긴 경우에 2초안에 자동적으로 이를 차단하는 장치를 가지는 22.9[kV] 가공 전선로에서 1[km] 마다의 중성선과 대지간의 합성전기 저항값은 몇 [Ω] 이하이어야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 34%)
  • 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지기가 생긴 경우에 2초안에 자동적으로 이를 차단하는 장치를 가지는 22.9[kV] 가공 전선로에서는 1[km] 마다의 중성선과 대지간의 합성전기 저항값이 15[Ω] 이하여야 한다. 이는 전류가 지나가는 동안 발생하는 전압강하를 최소화하여 전류가 지나가는 동안에도 안정적인 전압을 유지하기 위함이다. 따라서, 전류가 흐르는 동안 발생하는 전압강하를 최소화하기 위해 합성전기 저항값이 작아야 한다.
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86. 고압 가공전선로의 지지물로는 A종 철근콘크리트주를 사용하고, 전선으로는 단면적 22[mm2]의 경동연선을 사용한다면 경간은 최대 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 250
  3. 300
  4. 500
(정답률: 17%)
  • 고압 가공전선로의 지지물로는 A종 철근콘크리트주를 사용하므로, 이 주의 최대 허용 스팬은 300m이다. 또한, 전선으로는 단면적 22[mm2]의 경동연선을 사용하므로, 이 전선의 최대 스팬은 300m이다. 따라서, 경간은 최대 300m 이하이어야 한다.
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87. 지선의 시설목적으로 합당하지 않은 것은?

  1. 유도장해를 방지하기 위하여
  2. 지지물의 강도를 보강하기 위하여
  3. 전선로의 안전성을 증가시키기 위하여
  4. 불평형 장력을 줄이기 위하여
(정답률: 40%)
  • "유도장해를 방지하기 위하여"는 시설의 안전성과 직접적인 연관이 없는 목적이기 때문에 합당하지 않은 것이다. 유도장해란 외부에서 발생한 전자기파가 시설 내부로 유도되어 장비의 오작동을 유발하는 현상을 말한다. 따라서 이를 방지하기 위한 조치는 필요하지만, 이는 시설의 안전성과는 별개의 문제이다.
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88. 380[V] 동력용 옥내배선을 전개된 장소에서 애자사용 공사로 시공할 때 전선간의 간격은 몇 [cm] 이상이어야 하는가? (단, 전선은 절연전선을 사용한다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 40%)
  • 전력용 옥내배선은 안전을 위해 전선간의 간격이 일정한 기준을 충족해야 한다. 이 기준은 전기용품안전관리법 시행규칙 제29조에 따라 정해져 있다.

    동력용 옥내배선의 경우, 전압이 380V 이므로 전선간의 간격은 최소 6cm 이상이어야 한다. 이는 전압이 높아질수록 전선간의 간격이 넓어져야 하기 때문이다.

    따라서, 이 문제에서 정답은 "6"이다.
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89. 가공 전선로의 지지물에는 취급자가 오르내리는데 사용하는 발판못 등은 특별한 경우를 제외하고 지표상 몇 [m] 미만에는 시설하지 않아야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 67%)
  • 가공 전선로의 지지물에는 취급자가 오르내리는 발판못 등이 설치될 수 있습니다. 그러나 이러한 발판못 등은 안전을 위해 일정한 높이 이상에 설치되어야 합니다. 이 높이는 일반적으로 1.8m 이상으로 정해져 있습니다. 따라서 정답은 "1.8"입니다. 이는 취급자의 안전을 위해 필요한 최소한의 높이이며, 이보다 낮은 높이에 설치하면 취급자가 안전하게 작업을 수행하기 어렵기 때문입니다.
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90. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공통신선이 철도를 횡단하는 경우에는 궤조면 상 몇 [m] 이상으로 설치하여야 하는가?

  1. 4.5
  2. 5.5
  3. 6.5
  4. 7.5
(정답률: 67%)
  • 철도를 횡단하는 가공전선로의 경우, 철도 안전법령에 따라 철도 궤도면 상 6.5m 이상으로 설치해야 합니다. 이는 철도 안전을 위한 규정으로, 철도 위를 지나는 전선이나 통신선이 궤도면과 충돌하지 않도록 하기 위함입니다.
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91. 동기조상기를 시설하는 경우에 반드시 시설되지 않아도 되는 장치는?

  1. 동기조상기의 역률 계측장치
  2. 동기조상기의 전류 계측장치
  3. 동기조상기의 전압 계측장치
  4. 동기조상기의 베어링 및 고정자의 온도 계측장치
(정답률: 50%)
  • 동기조상기의 역률 계측장치는 전력 계측에 필요한 역률을 측정하는 장치이며, 동기조상기의 작동에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문에 시설되지 않아도 된다. 따라서 정답은 "동기조상기의 역률 계측장치"이다.
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92. 합성수지관공사에 의한 저압 옥내배선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 합성수지관 안에 전선의 접속점이 있어도 된다.
  2. 전선은 반드시 옥외용 비닐절연전선을 사용한다.
  3. 지름 2.6[mm] 의 경동선은 사용할 수 있다.
  4. 관의 지지점간의 거리는 3m 이하로 한다.
(정답률: 44%)
  • 합성수지관은 절연성이 뛰어나기 때문에 전선의 접속점이 안전하게 위치할 수 있습니다. 옥내배선은 옥외용 비닐절연전선과 달리 화재 위험이 적기 때문에 경동선을 사용할 수 있습니다. 따라서 지름 2.6[mm]의 경동선은 사용할 수 있습니다. 관의 지지점간의 거리는 3m 이하로 하는 것이 안전합니다.
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93. 가반형의 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 220
  2. 300
  3. 380
  4. 440
(정답률: 63%)
  • 가반형 용접전극은 AC 전원을 사용하며, 대부분의 경우 220V 또는 380V의 전압을 사용합니다. 따라서 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 이보다 낮아야 합니다. 일반적으로 대지전압은 50V 이하로 유지되어야 하지만, 용접장치에서는 300V 이하로 유지되어야 안전합니다. 이유는 용접작업 중에 발생하는 전류가 매우 크기 때문에, 대지전압이 높으면 용접작업자에게 강한 전기 충격을 일으킬 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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94. 전압조정기의 내장권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 특히 필요한 경우에는 그 권선에 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 40%)
  • 전압조정기의 내장권선은 고전압을 다루기 때문에 이상전압이 발생할 경우에는 큰 위험이 따릅니다. 이를 방지하기 위해 내장권선에 접지공사를 하여 이상전압으로부터 보호해야 합니다. 이때, 제1종 접지공사는 전기적 안전성을 보장하기 위해 필요한 최상위 등급의 접지공사입니다. 따라서, 전압조정기의 내장권선을 보호하기 위해서는 제1종 접지공사를 해주어야 합니다.
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95. 시가지에 시설하는 특별고압 가공전선로용 지지물로 사용하지 않아야 하는 것은?

  1. 철근 콘크리트 주
  2. 목주
  3. 철탑
  4. 철주
(정답률: 63%)
  • 목주는 나무로 만들어져 있기 때문에 내구성이 낮아서 시가지와 같은 인구 밀집 지역에서는 사용하지 않는 것이 안전합니다. 따라서 시가지에 시설하는 특별고압 가공전선로용 지지물로 사용하지 않아야 합니다.
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96. 고압 가공전선로의 가공지선으로 나동복강선을 사용할 경우 지름 몇 mm 이상의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 21%)
  • 나동복강선은 고압 가공전선로의 가공지선으로 사용되는데, 이는 전기를 안정적으로 전달하기 위해 지름이 일정 이상이어야 한다. 이 때문에 나동복강선을 사용할 경우, 지름 3.5mm 이상의 것을 사용해야 한다. 이는 전기의 안정적인 전달을 위한 최소한의 지름이기 때문이다. 따라서 정답은 "3.5"이다.
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97. 과전류 차단기로 저압전로에 사용하는 배선용 차단기의 정격전류가 30[A]인 경우 정격 전류의 2배의 전류를 통한 경우 자동 동작되어야 할 시간의 한계는?

  1. 2초
  2. 30초
  3. 1분
  4. 2분
(정답률: 32%)
  • 과전류 차단기는 정격 전류의 2배 이상의 전류가 흐를 경우 0.1초 이내에 자동으로 차단되어야 합니다. 따라서 이 문제에서는 30[A]의 정격 전류의 2배인 60[A]를 통한 경우를 생각해보면, 이 경우 0.1초 이내에 차단되어야 합니다. 그러나 문제에서는 "자동 동작되어야 할 시간의 한계"를 물어보고 있으므로, 이 시간을 더 길게 설정해야 합니다. 일반적으로는 2분 이내에 차단되어야 하므로, 따라서 정답은 "2분"입니다.
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98. 옥내에 시설하는 전동기에 과부하 보호 장치의 시설을 생략할 수 없는 경우는?

  1. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 과전류차단기의 정격전류가 15[A] 이하인 경우
  2. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 배선용 차단기의 정격전류가 20[A] 이하인 경우
  3. 타인이 출입할 수 없고 전동기 운전 중 취급자가 상시 감시할 수 있는 위치에 시설하는 경우
  4. 전동기의 정격출력이 0.75[kW] 인 전동기
(정답률: 59%)
  • 전동기의 정격출력이 0.75[kW] 인 전동기는 작은 규모의 전동기로서 과부하가 발생할 가능성이 높기 때문에 과부하 보호 장치를 생략할 수 없다.
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99. 사용전압이 35000[V] 이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설된 경우의 기준으로 틀린것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 특별고압 가공전선로는 제2종 특별고압 보안공사로 시설한다.
  2. 특별고압 가공전선과 건조물과의 이격거리는 3[m] 이상으로 시설한다.
  3. 특별고압 가공전선으로 케이블을 사용하여 건조물의 상부 조영재에서 위쪽에 시설하는 경우, 건조물과 조영재사이의 이격거리는 1.2[m] 이상으로 시설한다.
  4. 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상으로 한다.
(정답률: 45%)
  • "지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상으로 한다."라는 보기가 틀린 것이다. 실제로는 "지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 2.0 이상으로 한다."가 올바른 기준이다. 이유는 안전율이 높을수록 더 안전하므로, 최소한 2.0 이상으로 설정해야 한다는 규정이 있기 때문이다.
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100. 저압전로에서 그 전로에 지기가 생긴 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 차단하는 장치를 시설하는 때에는 제3종접지 공사의 접지 저항값을 몇 [Ω]까지 허용할 수 있는가? (단, 자동 차단기의 정격감도전류는 30[mA] 이다.)

  1. 10
  2. 100
  3. 300
  4. 500
(정답률: 28%)
  • 자동 차단기의 정격감도전류가 30[mA]이므로, 전로에 생긴 지락으로 인한 전류가 30[mA]를 초과하면 자동 차단기가 작동하여 차단될 것이다. 따라서, 제3종접지 공사의 접지 저항값은 이를 보장할 수 있는 값이어야 한다. 이를 계산하면, 접지 저항값 = 전압/전류 = 220[V]/30[mA] = 7333.33[Ω] 이다. 하지만, 이 값은 너무 높아서 안전을 보장할 수 없다. 따라서, 일반적으로 제3종접지 공사의 접지 저항값은 500[Ω] 이하로 설정하여 안전을 보장한다.
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