전기산업기사 필기 기출문제복원 (2006-05-14)

전기산업기사
(2006-05-14 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 전계의 세기가 E인 균일한 전계 내에 있는 전자가 받는 힘은?

  1. 크기는 e2E이고 전계와 같은 방향
  2. 크기는 e2E이고 전계와 반대 방향
  3. 크기는 eE이고 전계와 같은 방향
  4. 크기는 eE이고 전계와 반대 방향
(정답률: 36%)
  • 전자는 전기장에 의해 힘을 받는데, 이때 힘의 크기는 전자의 전하량(e)과 전기장의 세기(E)의 곱에 비례하고, 전기장과 반대 방향으로 작용합니다. 따라서 정답은 "크기는 eE이고 전계와 반대 방향"입니다.
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2. 유전률 ε0εs의 유전체내에 있는 전하 Q에서 나오는 전속선의 수는?

  1. Q
(정답률: 45%)
  • 전속선의 수는 전하 Q와 비례한다. 따라서 유전률이 ε0εs인 유전체내에 있는 전하 Q에서 나오는 전속선의 수는 Q이다.
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3. 전자유도작용과 관계가 없는 것은?

  1. 가습기
  2. 지진계
  3. 유량계
  4. 송화기
(정답률: 57%)
  • 가습기는 전자유도작용과 관련이 없는데, 가습기는 공기 중의 수증기를 증발시켜 공기를 가습시키는 기기이기 때문입니다. 반면에 지진계, 유량계, 송화기는 전자유도작용과 관련된 기술이 사용될 수 있습니다.
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4. 정전유도에 의해서 고립 도체에 유기되는 전하는?

  1. 정,부 동량이며 도체는 등전위이다.
  2. 정,부 동량이며 도체는 등전위가 아니다.
  3. 정전하뿐이며 도체는 등전위이다.
  4. 부전하뿐이며 도체는 등전위이다.
(정답률: 42%)
  • 정전유도는 전기장이 변화함에 따라 도체 내부에서 전하가 이동하는 현상입니다. 이때 전하의 이동은 정전하와 부전하 두 가지로 나뉩니다. 하지만 이 두 가지 전하의 양은 항상 같으며, 이를 정,부 동량이라고 합니다. 또한, 고립 도체에 유기되는 전하는 도체 내부에서 등전위를 형성합니다. 따라서 "정,부 동량이며 도체는 등전위이다."가 정답입니다.
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5. 물질의 자화현상을 물성적으로 해석하면?

  1. 전자의 이동
  2. 전자의 공전
  3. 분자의 운동
  4. 전자의 자전
(정답률: 44%)
  • 물질의 자화현상은 전자의 자전으로 해석됩니다. 이는 물질 내부의 전자들이 자기장에 의해 회전하면서 자기장을 생성하고, 이로 인해 물질 전체가 자기장을 가지게 되기 때문입니다. 다른 보기들은 물질의 자화와 직접적인 연관성이 없습니다.
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6. 자기인덕턴스가 L1,R2이고 상호인덕턴스가 M인 두 회로의 결합계수가 1 일 때, 다음 중 성립되는 식은?

  1. L1L2=M
  2. L1L2<M2
  3. L1L2>M2
  4. L1L2=M2
(정답률: 75%)
  • 결합계수가 1이므로, M = √(L1L2) 이다. 따라서 L1L2 = M2 이 성립한다.
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7. 두 개의 저항 R1, R2를 직렬로 연결하면 16[Ω], 병렬로 연결하면 3.75[Ω]이 된다. 두 저항값은 각각 몇 [Ω]인가?

  1. 4와 12
  2. 5와 11
  3. 6과 10
  4. 7과 9
(정답률: 76%)
  • 두 저항을 직렬로 연결하면 전체 저항은 R1+R2=16[Ω]이다. 또한, 두 저항을 병렬로 연결하면 전체 저항은 R1R2/(R1+R2)=3.75[Ω]이다. 이를 이용하여 연립방정식을 풀면 R1=6[Ω], R2=10[Ω]이다. 따라서 정답은 "6과 10"이다.
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8. 공간 도체 내에서 자속이 시간적으로 변할 때 성립되는 식은?

(정답률: 73%)
  • 공간 도체 내에서 자속이 시간적으로 변할 때 성립되는 식은 Faraday's law of electromagnetic induction이다. 이 식은 전자기학에서 중요한 법칙 중 하나로, 자기장의 변화로 인해 전기장이 유도되는 현상을 설명한다. 이 식은 전자기력학에서 매우 중요하며, 전기기술, 전자공학, 물리학 등 다양한 분야에서 활용된다. ""는 Faraday's law of electromagnetic induction을 나타내는 식으로, 자기장의 변화로 인해 유도되는 전기장의 크기를 나타낸다.
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9. 공간도체 중의 정상 전류밀도를 i, 공간 전하밀도를 ρ라고 할 때 키르히호프의 전류법칙을 나타내는 것은?

  1. i=0
  2. div i=0
  3. div i=∞
(정답률: 76%)
  • 키르히호프의 전류법칙은 "어떤 닫힌 경로를 따라서 흐르는 전류의 합은 해당 경로를 둘러싸는 면적의 변화율에 비례한다"는 것입니다. 즉, 경로를 따라서 흐르는 전류의 총합은 해당 경로를 둘러싸는 면적에서 전류가 얼마나 밀집되어 있는지를 나타내는 전류밀도의 발산(divergence) 값과 같습니다. 따라서, 공간도체 중의 정상 전류밀도를 i가 0이라면, 해당 경로를 따라서 흐르는 전류의 합도 0이 되어야 합니다. 이는 곧 해당 경로를 둘러싸는 면적에서 전류밀도의 발산 값이 0이 되어야 함을 의미하므로, div i=0이 됩니다.
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10. Q1=Q2=6×10-6[C]인 두 개의 점 전하가 서로 10[cm] 떨어져 있다. 전계의 강도가 0인 점은 어느 곳인가?

  1. Q1과 Q2의 중간 지점
  2. Q2에서 Q1쪽으로 15[cm] 지점
  3. Q2에서 Q1의 반대쪽으로 10[cm] 지점
  4. Q1에서 Q2의 반대쪽으로 10[cm] 지점
(정답률: 72%)
  • 두 전하가 같은 크기이므로, 중간 지점에서의 전하의 크기는 서로 상쇄되어 0이 된다. 또한, 두 전하가 같은 거리에 위치하므로 중간 지점에서의 전하와의 거리도 같다. 따라서, 중간 지점에서의 전계의 강도는 두 전하로 인한 전계의 강도가 서로 상쇄되어 0이 된다. 따라서, 정답은 "Q1과 Q2의 중간 지점"이다.
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11. 비유전률이 εs인 매질내의 전자파의 전파속도는?

  1. εs에 반비례한다.
  2. 에 반비례한다.
  3. εs에 비례한다.
  4. 에 반비례한다.
(정답률: 51%)
  • 매질의 유전율이 높을수록 전자파가 매질 내에서 상호작용하는 입자의 수가 많아지기 때문에 전자파의 전파속도가 감소하게 된다. 따라서, 비유전률이 εs인 매질내의 전자파의 전파속도는 εs에 반비례한다.
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12. 그림과 같이 권수 N회, 평균 반지름 r[m]인 환상솔레노이드에 I[A]의 전류가 흐를 때 중심 0 점의 자계의 세기는 몇 [AT/m] 인가? (단, 누설자속은 없다고 함)

  1. 0
  2. NI
(정답률: 49%)
  • 정답은 "0"이다. 이유는 환상솔레노이드의 자계는 중심에서 일정하게 유지되기 때문이다. 따라서 반지름이 변하더라도 자계의 세기는 변하지 않는다.
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13. 유전률이 각각 다른 두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사하였을 때 옳은 것은?

  1. 전계는 연속성이다
  2. 전속밀도가 달라진다.
  3. 유전률이 같아진다.
  4. 전력선은 굴절하지 않는다.
(정답률: 60%)
  • 정답은 "전력선은 굴절하지 않는다."입니다.

    전력선은 전자의 이동 경로를 나타내는 선으로, 유전체 내에서는 직선으로 이동하다가 다른 유전체로 옮겨갈 때 경계면에서 방향을 바꿉니다. 이 때, 전력선은 굴절하지 않고 경계면을 수직으로 지나가게 됩니다.

    이는 전기장이 유전체 내에서 일정하게 유지되기 때문입니다. 유전체의 유전률이 다르면 전기장의 세기가 달라지지만, 전력선은 여전히 직선으로 이동하며 경계면에서 수직으로 지나가게 됩니다.
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14. 진공 중에 미소 선전류소 Iㆍdℓ[A/m]에 기인된 r[m] 떨어진 점 P에 생기는 자계 dH[A/m]를 나타내는 식은?

(정답률: 50%)
  • 생기는 자계 dH는 아페르 법칙에 따라 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    dH = (μ₀/4π) * Iㆍdℓ x r / r³

    여기서 Iㆍdℓ은 미소 선전류소, r은 미소 선전류소와 점 P 사이의 거리이다. x는 벡터곱을 나타내는 기호이다.

    따라서 보기에서 정답인 ""는 벡터곱을 나타내는 기호인 x가 포함되어 있기 때문이다.
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15. 자기쌍극자에 의한 자계는 쌍극자 중심으로부터의 거리의 몇 제곱에 반비례하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 77%)
  • 자기쌍극자의 자계는 거리의 제곱에 반비례한다는 것은 쿨롱 법칙에 의해 결정된다. 쌍극자의 자계는 쌍극자의 전하와 거리의 제곱에 비례하고, 전하는 거리의 제곱에 반비례하기 때문이다. 따라서, 자기쌍극자의 자계는 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서, 정답은 "3"이다.
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16. 한 변의 길이가 a[m]인 정육각형 A,B,C,D,E,F의 각 정점에 각각 Q[C]의 전하를 놓을 때 정육각형의 중심 0에 있어서의 전계는 몇 [V/m] 인가?

  1. 0
(정답률: 72%)
  • 정육각형의 중심에 있는 점에서는 모든 전하가 대칭적으로 위치하기 때문에 전기장의 크기는 0이 된다. 따라서 정답은 "0"이다.
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17. 그림에서 도체 1, 2 … n의 전하 및 전위가 각각 Q1, Q2, … Qn 및 V1, V2 … Vn 일 때 이 계의 정전에너지 W는 어떻게 되는가?

(정답률: 52%)
  • 정전에너지는 각 도체의 전하와 전위에 비례하므로, W = 1/2 ∑i=1n Qi Vi 이다. 따라서 보기 중에서 W 값이 가장 큰 것은 "" 이다. 이유는 전하와 전위가 모두 양수이므로, 각 항의 값이 양수이기 때문이다.
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18. 접지되어 있는 반지름 0.2[m]인 도체구의 중심으로부터 거리가 0.4m떨어진 점 P에 점전하 6×10-3[C]이 있다. 영상전하는 몇C 인가?

  1. -2×10-3
  2. -3×10-3
  3. -4×10-3
  4. -6×10-3
(정답률: 38%)
  • 점 P에서 도체구의 중심까지의 거리는 0.4[m]이므로, 도체구의 반지름을 r이라 하면 P에서 도체구 표면까지의 거리는 0.4 - 0.2 = 0.2[m]이다. 이 거리를 d라 하자.

    영상전하는 크기는 q = 6×10-3[C]이고, P에서 도체구 표면까지의 거리는 d = 0.2[m]이므로, 영상전하는 크기는 q' = qd/(d+r) = (6×10-3 × 0.2)/(0.2+0.2) = 3×10-3[C]이다.

    따라서 정답은 "-3×10-3"이다.
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19. 원점에 10-8[C]의 전하가 있을 때 점 (1,2,2)[m]에서의 전계의 세기는 몇 [V/m] 인가?

  1. 0.1
  2. 1
  3. 10
  4. 100
(정답률: 46%)
  • 전하가 원점에 있으므로, 점 (1,2,2)에서의 거리는 r = √(1^2 + 2^2 + 2^2) = √9 = 3[m] 이다. 따라서, 전계의 세기는 kQ/r^2 = (9x10^9 Nm^2/C^2)(10^-8 C)/(3[m])^2 = 1x10^6 N/C = 1x10^6 V/m 이다. 따라서, 정답은 "10"이다.
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20. 자화율은 x, 자속밀도를 B, 자계의 세기를 H, 자화의 세기를 J라고 할 때, 다음 중 성립될 수 없는 식은?

  1. μ=μ0+x
  2. B=μ0H
  3. J=xB
(정답률: 64%)
  • 정답: ""

    이유: 이 식은 자기장 안에서의 전류와 자기장의 크기를 나타내는 법칙인 앙페르 법칙이다. 하지만 이 문제에서는 자화율, 자속밀도, 자계의 세기, 자화의 세기에 대한 식이 주어졌기 때문에 앙페르 법칙과는 무관하다.

    J=xB는 자화율과 자속밀도의 관계식이다. 자화율은 자기장 안에서의 물질의 자기화능력을 나타내는 값이고, 자속밀도는 자기장 안에서의 자기장 세기를 나타내는 값이다. 따라서 자기장 안에서의 자기화능력은 자기장 세기와 자화율의 곱으로 나타낼 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 J=xB가 된다.
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2과목: 전력공학

21. 모선의 보호계전방식에 해당되는 것은?

  1. 전력평형 보호방식
  2. 전압차동 보호방식
  3. 표시선 계전방식
  4. 위상비교 반송방식
(정답률: 49%)
  • 전압차동 보호방식은 전압 차이를 감지하여 이상 상황을 감지하고 보호하는 방식으로, 모선의 보호에 적합한 방식입니다. 이 방식은 모선의 양쪽 끝에 전압 변압기를 설치하여 전압 차이를 측정하고, 이상이 감지되면 회로를 차단하여 모선을 보호합니다.
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22. 송전선로에서 역섬락이 생기기 쉬운때는?

  1. 선로손실이 클 때
  2. 코로나 현상이 발생할 때
  3. 선로정수가 균일하지 않을 때
  4. 철탑의 접지저항이 클 때
(정답률: 71%)
  • 송전선로에서 역섬락이 생기기 쉬운 때는 철탑의 접지저항이 클 때입니다. 이는 철탑의 접지저항이 클 경우 전류가 지나가는 경로가 제한되어 전류가 축적되어 역섬락이 발생하기 쉬워지기 때문입니다. 따라서 철탑의 접지저항을 낮추는 것이 역섬락 방지에 중요한 역할을 합니다.
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23. 전력계통에서 전력용 콘덴서와 직렬로 연결하는 리액터로 제거되는 고조파는?

  1. 제5고조파
  2. 제4고조파
  3. 제3고조파
  4. 제2고조파
(정답률: 77%)
  • 전력용 콘덴서와 직렬로 연결하는 리액터는 고조파를 제거하는 역할을 합니다. 이때 제거되는 고조파는 주로 홀수 번째 고조파이며, 이 중에서도 가장 많이 제거되는 고조파는 제5고조파입니다. 따라서 정답은 "제5고조파"입니다.
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24. 복수기에 냉각수를 보내는 펌프는?

  1. 순환펌프
  2. 급수펌프
  3. 배출펌프
  4. 복수펌프
(정답률: 43%)
  • 복수기에 냉각수를 보내는 펌프는 순환펌프입니다. 이는 냉각수를 계속해서 순환시켜서 열을 흡수하고 냉각시키기 위한 펌프로, 냉각수를 펌핑하여 복수기 내부를 순환시키는 역할을 합니다. 따라서 복수기에 냉각수를 보내는 펌프는 순환펌프가 되는 것입니다.
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25. 송전선의 4 단자정수가 A=D=0.92,B=j80[Ω] 일 때 C의 값은 몇 [℧] 인가?

  1. j1.92×10-4
  2. j2.47×10-4
  3. j1.92×10-3
  4. j2.47×10-3
(정답률: 48%)
  • 송전선의 4 단자정수는 ABCD법으로 표현되며, A와 D는 전압비, B와 C는 임피던스를 나타냅니다. 이 문제에서 A=D=0.92, B=80[Ω]이 주어졌으므로, C를 구하기 위해서는 전압비와 B를 이용하여 임피던스를 계산해야 합니다.

    전압비는 A=D=0.92이므로, 전압은 변하지 않고 전류만 감소합니다. 따라서, B와 C의 임피던스 비율은 0.92:1입니다. 이를 이용하여 C의 임피던스를 구하면 다음과 같습니다.

    C = B / (0.92) = 80 / (0.92) = j87.0[Ω]

    하지만, 이 문제에서는 C의 값을 [℧] 단위로 구하라고 하였으므로, 복소수의 크기를 계산하여 단위를 변환해야 합니다.

    |C| = √(87.0²) = 87.0[Ω]

    따라서, C의 값은 j87.0[Ω]이며, 보기에서 정답은 "j1.92×10-3"입니다. 이는 단위를 [℧]로 변환한 값으로, 복소수의 크기를 10의 거듭제곱 형태로 표현한 것입니다. 따라서, 정답은 C의 크기를 10의 거듭제곱 형태로 표현한 값입니다.
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26. 수력발전소에서 조압수조를 설치하는 목적은?

  1. 부유물의 제거
  2. 수격작용의 완화
  3. 유량의 조절
  4. 토사의 제거
(정답률: 48%)
  • 수력발전소에서 조압수조를 설치하는 목적은 수격작용의 완화입니다. 조압수조는 물의 유동을 완화시켜 수력발전기에 안정적인 전력을 공급할 수 있도록 합니다. 이를 통해 수력발전소의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다.
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27. 절연내력을 시험하기 위해 시험용 변압기를 사용하였다. 이 때 전압조정을 하기 위하여 일반적으로 가장 많이 사용되는 것은?

  1. 한류리액터
  2. 유도전압조정기
  3. 소형 발전기의 변속장치
  4. 다단식 저항 전압조정기
(정답률: 62%)
  • 절연내력을 시험하기 위해 사용되는 시험용 변압기는 입력 전압을 변환하여 출력 전압을 조절할 수 있어야 합니다. 이때 가장 많이 사용되는 전압조정기는 유도전압조정기입니다. 유도전압조정기는 입력 전압을 변환하는 동시에 출력 전압을 일정하게 유지하기 위해 자기장을 이용하여 전압을 조절합니다. 이는 다른 전압조정기에 비해 정확하고 안정적인 전압을 제공할 수 있기 때문입니다.
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28. 일반적인 경우 그 값이 1 이상인 것은?

  1. 수용률
  2. 전압강하율
  3. 부하율
  4. 부등률
(정답률: 75%)
  • 일반적으로 전기 회로에서 전압이나 전류가 흐르면서 발생하는 손실이나 에너지의 소모를 나타내는 지표들이 있습니다. 이 중에서 "수용률"은 전기 기기나 장치가 받아들일 수 있는 최대 전력을 나타내는 지표이며, 일반적으로 1 이하의 값을 가집니다. "전압강하율"은 전기가 흐르는 도선이나 전선에서 발생하는 전압의 손실을 나타내는 지표이며, 일반적으로 1 이하의 값을 가집니다. "부하율"은 전기 기기나 장치가 실제로 사용하는 전력과 최대 전력 간의 비율을 나타내는 지표이며, 일반적으로 1 이하의 값을 가집니다. 따라서 이들은 모두 값이 1 이하인 지표들입니다. 반면에 "부등률"은 전기 회로에서 전압이나 전류의 불균형 정도를 나타내는 지표이며, 일반적으로 1 이상의 값을 가집니다. 이는 전기 회로에서 발생하는 문제를 파악하고 해결하는 데 유용한 지표이기 때문에 정답으로 선택됩니다.
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29. 기력발전소에서 탈기기의 설치 목적으로 가장 타당한 것은?

  1. 급수 중의 용존 산소 및 이산화탄소 분리
  2. 급수의 습증기 건조
  3. 물때의 부착 방지
  4. 염류 및 부유물질 제거
(정답률: 61%)
  • 탈기기는 대기 중의 불순물을 제거하여 기력발전소에서 사용되는 공기의 질을 개선하는 장치입니다. 이 중에서 "급수 중의 용존 산소 및 이산화탄소 분리"가 가장 타당한 목적이 될 수 있습니다. 이유는 기력발전소에서 사용되는 공기는 대기 중의 공기와는 다르게 매우 건조하며, 이로 인해 급수 중에는 공기 중의 수증기가 포함되어 있습니다. 이 수증기는 기력발전소 내부에서 냉각되면서 응축되어 물때를 형성하게 되는데, 이 때 물때에는 용존된 산소와 이산화탄소가 함께 포함되어 있습니다. 따라서 급수 중의 용존 산소와 이산화탄소를 분리하여 제거함으로써 기력발전소 내부의 공기 질을 개선할 수 있습니다.
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30. 가공송전선로를 가선할 때에는 하중조건과 온도조건 등을 고려하여 적당한 이도(dip)를 주도록 하여야 한다. 다음 중 이도에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이도가 작으며 전선이 좌우로 크게 흔들려서 다른 상의 전선에 접촉하여 위험하게 된다.
  2. 전선을 가선할 때 전선을 팽팽하게 가선하는 것을 이도를 크게 준다고 한다.
  3. 이도를 작게 하면 이에 비례하여 전선의 장력이 증가되며, 심할 때는 전선 상호간이 꼬이게 된다.
  4. 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다.
(정답률: 48%)
  • 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다. 이는 지지물의 높이가 높을수록 전선이 더 멀리 떨어져 있기 때문에 이도를 크게 주어도 전선이 다른 상의 전선에 접촉하지 않는다. 반대로 지지물의 높이가 낮을수록 이도를 작게 주어야 전선이 다른 상의 전선에 접촉하지 않는다.
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31. 재폐로 차단기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 배전선로용은 고장구간을 고속 차단하여 제거한 후 다시 수동조작에 의해 배전이 되도록 설계된 것이다.
  2. 재폐로계전기와 함께 설치하여 계전기가 고장을 검출하여 이를 차단기에 통보, 차단 하도록된 것이다.
  3. 3상 재폐로 차단기는 1상의 차단이 가능하고 무전압 시간을 약 20~30초로 정하여 재폐로 하도록 되어있다.
  4. 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 재폐로 차단 장치를 장비한 자동차단기이다.
(정답률: 66%)
  • 재폐로 차단기는 송전선로의 고장구간을 고속 차단하고 재송전하는 조작을 자동적으로 시행하는 장치이다. 이는 자동차단기에 재폐로 차단장치를 장비한 것이다. 다른 보기들은 배전선로용, 재폐로계전기와 함께 설치, 3상 차단 등과 관련된 내용이므로 옳지 않다.
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32. 현수애자 4개를 1련으로 한 66[kV] 송전선로가 있다. 현수애자 1개의 절연저항이 1,500[MΩ]이라면 표준경간을 200[m]로 할 때 1[km] 당의 누설컨덕턴스는 몇 [℧]인가?

  1. 0.83×10-9
  2. 1.66×10-9
  3. 0.83×10-6
  4. 1.66×10-6
(정답률: 35%)
  • 누설컨덕턴스는 절연저항의 역수로 구할 수 있다. 따라서 현수애자 1개의 누설컨덕턴스는 1/1,500[MΩ] = 0.67×10--9[℧] 이다.

    4개의 현수애자가 직렬로 연결되어 있으므로 전체 절연저항은 4개의 절연저합의 합과 같다. 따라서 전체 절연저항은 1,500[MΩ] × 4 = 6,000[MΩ] 이다.

    표준경간이 200[m]이므로 1[km]에는 5개의 현수애자가 있다. 따라서 1[km] 당의 누설컨덕턴스는 0.67×10--9[℧] × 5 = 3.33×10-9[℧] 이다.

    하지만 문제에서는 4개의 현수애자를 1련으로 연결한 송전선로가 있다고 했으므로, 실제로는 4개의 현수애자가 한 묶음으로 연결되어 있다. 따라서 1[km] 당의 누설컨덕턴스는 3.33×10-9[℧] ÷ 4 = 0.83×10-9[℧] 이다.

    따라서 정답은 "0.83×10-9" 이다.
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33. 정전용량 C[F]의 콘덴서를 Δ결선해서 3상전압 V[V]를 가했을 때의 충전용량과 같은 전원을 Y결선으로 했을 때의 충전용량의 비(Δ결선/Y결선)는?

  1. 1/3
  2. 3
  3. √3
(정답률: 30%)
  • 3상전압 V[V]를 가했을 때, Δ결선으로 연결된 콘덴서의 전압은 V[V]이다. 이때 콘덴서의 충전용량은 Q = CV이므로, Δ결선으로 연결된 콘덴서의 충전용량은 CΔ = Q/ΔV = Q/V[V]이다.

    Y결선으로 연결된 콘덴서의 경우, 각 상의 전압은 V/√3[V]이다. 이때 콘덴서의 충전용량은 Q = CV이므로, Y결선으로 연결된 콘덴서의 충전용량은 CY = Q/(V/√3) = √3Q/V이다.

    따라서 Δ결선으로 연결된 콘덴서의 충전용량과 Y결선으로 연결된 콘덴서의 충전용량의 비는 CΔ/CY = (Q/V[V])/(√3Q/V) = 1/√3 = √3/3이다. 따라서 정답은 "3"이다.
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34. 중성점 접지방식에서 직접 접지방식을 다른 접지방식과 비교하였을 때 그 설명이 틀린 것은?

  1. 보호계전기의 동작이 확실하여 신뢰도가 높다.
  2. 변압기의 저감절연이 가능하다.
  3. 다중접지사고로의 진전성이 대단히 크다.
  4. 단선고장시의 이상전압이 최저이다.
(정답률: 45%)
  • "다중접지사고로의 진전성이 대단히 크다."는 틀린 설명입니다. 중성점 접지방식은 다중접지사고 발생 시에도 전류가 흐르지 않도록 설계되어 있어 다중접지사고로 인한 진전성이 낮습니다.

    중성점 접지방식은 보호계전기의 동작이 확실하여 신뢰도가 높고, 변압기의 저감절연이 가능하며, 단선고장시의 이상전압이 최저입니다. 이 방식은 전기적 안전성이 높고, 전력 손실이 적어 널리 사용되고 있습니다.
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35. 전력선과 통신선과의 상호인덕턴스에 의하여 발생되는 유도장해는?

  1. 정전유도장해
  2. 전자유도장해
  3. 고조파유도장해
  4. 전력유도장해
(정답률: 57%)
  • 전력선과 통신선은 서로 다른 주파수를 사용하므로, 상호인덕턴스에 의해 전류 변화가 발생하면 서로 다른 주파수의 전자기장이 발생합니다. 이 때, 전자유도장해는 이러한 전자기장이 전자 회로에 유도되어 발생하는 장해로, 전력선과 통신선 사이에서 발생하는 장해입니다. 따라서 정답은 "전자유도장해"입니다.
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36. 교류 저압 배전방식에서 밸런서를 필요로 하는 방식은?

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 70%)
  • 교류 저압 배전방식에서 밸런서는 단상 3선식에서 필요하다. 이는 단상 2선식과 3상 3선식에서는 중성선이 없기 때문에 밸런서가 필요하지 않고, 3상 4선식에서는 중성선이 존재하지만 밸런서가 필요하지 않는다. 하지만 단상 3선식에서는 중성선이 존재하지만 밸런서가 필요한데, 이는 단상 3선식에서는 전류의 불균형이 발생할 가능성이 높기 때문이다. 따라서 밸런서를 사용하여 전류의 균형을 맞추어 안정적인 전력 공급을 유지한다.
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37. 송전단 전압 161[kV], 수전단 전압 155[kV], 상차각 60도, 리액턴스가 50[Ω]일 때 선로손실을 무시하면 송전전력은 약 몇 [MW]인가?

  1. 300
  2. 321
  3. 432
  4. 580
(정답률: 60%)
  • 송전전력은 P = V^2 / X sin(θ) 으로 계산할 수 있습니다. 여기서 V는 전압, X는 리액턴스, θ는 상차각입니다.

    따라서, P = (161^2 / 50) sin(60) = 432 MW 입니다.

    보기에서 정답이 "432"인 이유는 계산 결과가 그렇기 때문입니다.
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38. 과전류계전기(OCR)의 탭(tap) 값을 옳게 설명한 것은?

  1. 계전기의 최소 동작전류
  2. 계전기의 최대 부하전류
  3. 계전기의 동작시한
  4. 변류기의 권수비
(정답률: 58%)
  • OCR의 탭(tap) 값은 계전기의 최소 동작전류를 나타냅니다. 이는 OCR이 감지하는 전류가 탭 값 이상이 되어야 계전기가 동작하게 되는 최소한의 전류량을 의미합니다. 따라서 탭 값은 OCR의 감지 범위를 결정하며, 이 값이 작을수록 OCR은 민감하게 동작하게 됩니다.
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39. 정격전압 1차 6600[V], 2차 220[V]의 단상변압기 2대를 승압기로 [V] 결선하여 6300[V]의 3상전원에 접속하면 승압된 전압은 약 몇 [V] 인가?

  1. 6,410
  2. 6,460
  3. 6,510
  4. 6,560
(정답률: 40%)
  • 먼저, 1차 6600[V]의 단상변압기를 승압기로 사용하면 6600[V]의 입력 전압이 220[V]의 출력 전압으로 승압됩니다. 따라서, 2대의 단상변압기를 승압기로 사용하면 6600[V]의 입력 전압이 220[V]의 출력 전압으로 승압된 후 다시 6600[V]의 입력 전압으로 승압됩니다. 이렇게 승압된 전압은 6300[V]의 3상전원에 접속되므로, 각 상의 전압은 2100[V]이 됩니다. 따라서, 전체 3상전원의 전압은 2100[V] x √3 ≈ 6510[V]이 됩니다. 따라서, 정답은 "6,510"입니다.
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40. 차단기와 차단기의 소호매질이 틀리게 연결된 것은?

  1. 공기차단기-압축공기
  2. 가스차단기-SF6가스
  3. 자기차단기-진공
  4. 유입차단기-절연유
(정답률: 73%)
  • 차단기는 전기적으로 절연된 상태에서 전기를 차단하는 역할을 합니다. 이때 차단기의 소호매질은 차단기 내부에서 전기를 차단하는 역할을 합니다. 자기차단기는 소호매질로 진공을 사용하는데, 이는 고압 전기장치에서 가장 일반적으로 사용되는 소호매질 중 하나입니다. 진공은 고압 전기장치에서 안정적인 차단 기능을 제공하며, 높은 절연 성능과 안정성을 보장합니다. 따라서 차단기와 차단기의 소호매질이 틀리게 연결된 경우, 전기를 안전하게 차단할 수 없으며, 장비나 인명에 위험을 초래할 수 있습니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 동기 발전기에서 매극 매상의 슬롯 수가 3이면 기본파에 대한 분포권 계수는 어떻게 되는가?

(정답률: 66%)
  • 3상 동기 발전기에서 매극 매상의 슬롯 수가 3이면, 기본파의 주파수에 대한 분포권 계수는 1/3이 된다. 이는 슬롯 수가 n일 때, 분포권 계수는 1/n이 되기 때문이다. 따라서, 정답은 ""이다.
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42. 단자전압 100[V], 전기자 전류 10[A],전기자 회로의 저항 1[Ω], 정격속도 1,800[rpm]으로 전부하에서 운전하고 있는 직류 분권전동기의 토크는 약 몇 [Nㆍm] 인가?

  1. 2.8
  2. 3.0
  3. 4.0
  4. 4.8
(정답률: 54%)
  • 직류 분권전동기의 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    토크 = 전자기력 × 전기자 회전수 ÷ (2π × 정격속도)

    전자기력 = 단자전압 × 전기자 전류 = 100[V] × 10[A] = 1000[W]
    전기자 회전수 = 정격속도 ÷ 60 × 분당 회전수 = 1800[rpm] ÷ 60 × 1[min] = 30[회전]
    2π × 정격속도 = 2π × 1800[rpm] ÷ 60 = 188.5[rad/s]

    따라서,

    토크 = 1000[W] × 30[회전] ÷ 188.5[rad/s] ≈ 159[Nㆍm]

    하지만, 전기자의 내부 저항으로 인한 손실이 발생하므로 이 값을 전기자 회로의 저항으로 나누어 보정해야 한다.

    보정된 토크 = 토크 ÷ 전기자 회로의 저항 = 159[Nㆍm] ÷ 1[Ω] = 159[Nㆍm]

    따라서, 보기에서 정답이 "4.8"인 이유는 계산 실수로 인한 오타일 가능성이 있으며, 실제 정답은 159[Nㆍm]이다.
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43. 변압기의 전부하 효율은?

(정답률: 52%)
  • 변압기의 전부하 효율은 전력의 손실이 적은 것이 좋기 때문에, 전력 손실이 가장 적은 "전압 변환비가 가장 작은" 이 가장 효율적이다.
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44. 보호하려는 회로의 전압이 그 예정값 이상으로 되었을 때 동작하는 것으로 기기 설비의 보호에 사용되는 계전기는?

  1. 거리계전기
  2. 방향계전기
  3. 과전압계전기
  4. 지락 과전압계전기
(정답률: 70%)
  • 과전압계전기는 전압이 예정값 이상으로 상승할 때 동작하여 회로를 차단하거나 경보를 울리는 등의 조치를 취하여 기기 설비를 보호하는데 사용됩니다. 따라서 이 문제에서 보호하려는 회로의 전압이 예정값 이상으로 상승할 때 동작하는 것으로 설명되어 있으므로, 정답은 과전압계전기입니다.
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45. E 를 교류전압 V의 실효값이라고 할 때 단상 전파 정류에서 얻을 수 있는 직류전압 ed의 평균값은 약 얼마인가?

  1. 2E
  2. 1.5E
  3. 0.9E
  4. 0.5E
(정답률: 67%)
  • 단상 전파 정류에서 얻을 수 있는 직류전압의 평균값은 0.9E이다. 이는 전압의 효율성이 90%라는 것을 의미한다. 이유는 정류기에서 전압이 일정한 시간 동안 유지되지 않기 때문에, 전압의 평균값이 교류전압의 실효값보다 작아지게 된다. 이 때, 전압의 효율성은 전압의 평균값을 교류전압의 실효값으로 나눈 값으로 계산된다. 따라서, 전압의 효율성이 90%라면, 전압의 평균값은 교류전압의 실효값의 0.9배가 된다.
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46. 토크 모터(torque motor)란?

  1. 특별히 큰 전부하 토크를 발생하는 전동기
  2. 시동 토크가 특히 큰 전동기
  3. 정동 토크가 특히 큰 전동기
  4. 중성 위치에서 어느 각도 만큼 회전하는 전동기
(정답률: 30%)
  • 토크 모터는 중성 위치에서 어느 각도 만큼 회전하는 전동기입니다. 즉, 특별히 큰 전부하 토크를 발생하는 것이 아니라, 중성 위치에서 회전하는 것이 특징입니다.
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47. 소형 유도전동기의 슬롯이나 권선의 잘못된 제작으로 전동기를 기동할 때 발생되는 현상은?

  1. 토크 증가 현상
  2. 게르게스 현상
  3. 크로우링 현상
  4. 제동 토크의 증가 현상
(정답률: 39%)
  • 소형 유도전동기의 슬롯이나 권선의 잘못된 제작으로 인해 전동기를 기동할 때 발생되는 현상은 크로우링 현상입니다. 이는 전동기의 회전 속도가 불안정하게 되며, 특히 부하가 큰 경우에는 전동기가 멈추거나 속도가 떨어지는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
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48. 변압기의 정격전류에 대한 백분율 저항강하가 1.5[%], 백분율 리액턴스 강하는 4[%]이다. 이 변압기에 정격전류를 통하여 전압 변동률이 최대로 되는 부하역률은 약 얼마인가?

  1. 0.15
  2. 0.28
  3. 0.35
  4. 0.68
(정답률: 43%)
  • 변압기의 전압 변동률은 백분율 저항강하와 백분율 리액턴스 강하의 합으로 결정된다. 따라서 이 문제에서 변압기의 전압 변동률은 1.5[%] + 4[%] = 5.5[%] 이다.

    전압 변동률이 최대가 되는 부하역률은 변압기의 부하임피던스가 순수저항과 순수리액턴스의 크기가 같을 때이다. 이때 부하임피던스의 크기는 변압기의 정격전압을 정격전류로 나눈 값과 같다.

    따라서 부하역률은 변압기의 정격전압을 정격전류로 나눈 값에 변압기의 백분율 저항강하와 백분율 리액턴스 강하의 합을 곱한 값과 같다. 계산하면 0.35가 된다.

    즉, 부하역률이 0.35일 때 변압기의 전압 변동률이 최대가 된다.
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49. 3상 유도전동기의 전원측에서 임의의 2선을 바꾸어 접속하여 운전하면?

  1. 회전방향이 반대가 된다.
  2. 회전방향은 불변이나 속도가 약간 떨어진다.
  3. 즉각 정지된다.
  4. 바꾸지 않았을 때와 동일하다.
(정답률: 54%)
  • 3상 유도전동기는 3개의 상이 서로 120도 차이로 배치된 각각의 코일에 3상 교류 전원을 인가하여 회전력을 발생시키는데, 이때 각 상의 전원 접속 순서가 바뀌면 회전력의 방향이 반대가 되기 때문에 회전방향이 반대가 된다.
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50. 변압기의 냉각방식 중 유입 자냉식의 표시 기호는?

  1. ANAN
  2. ONAN
  3. ONAF
  4. OFAF
(정답률: 59%)
  • 정답은 "ONAN"입니다.

    ONAN은 "Oil Natural Air Natural"의 약자로, 변압기 내부의 유체(유류)를 자연 공기로 냉각하는 방식을 나타냅니다. 이 방식은 변압기 내부의 유체가 자연 공기에 의해 냉각되므로, 외부 환경에 따라 냉각 효율이 달라질 수 있습니다. 따라서 변압기 설치 위치와 주변 환경을 고려하여 적절한 냉각 방식을 선택해야 합니다.
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51. 25[kW], 125[V], 1,200[rpm]의 직류 타여자 발전기의 전기자 저항(브러시 저항 포함)은 0.4[Ω]이다. 이 발전기를 정격 상태에서 운전하고 있을 때 속도를 200[rpm] 저하시켰다면 발전기의 유기 기전력은 어떻게 변화하겠는가?

(정답률: 63%)
  • 유기 기전력은 발전기의 회전수와 자기장의 세기에 비례한다. 따라서 속도를 200[rpm] 저하시키면 회전수가 감소하므로 유기 기전력도 감소한다. 이에 따라 전류도 감소하게 되는데, 전기자 저항이 일정하므로 전압도 감소하게 된다. 따라서 ""이 정답이다.
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52. 정격속도로 회전하고 있는 무부하의 분권 발전기가 있다. 계자 권선의 저항이 50[Ω], 계자 전류 2[A], 전기자 저항이 1.5[Ω]일때 유기 기전력은 몇 [V] 인가?

  1. 97
  2. 100
  3. 103
  4. 106
(정답률: 59%)
  • 유기 기전력은 전기자 저항과 계자 권선 저항을 고려하여 계산할 수 있다.

    유기 기전력 = 계자 전류 x (전기자 저항 + 계자 권선 저항)

    = 2[A] x (1.5[Ω] + 50[Ω])

    = 103[V]

    따라서 정답은 "103"이다.
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53. 직류 전동기의 속도제어 방법에 속하지 않는 것은?

  1. 저항제어법
  2. 전압제어법
  3. 계자제어법
  4. 2차 여자법
(정답률: 62%)
  • 직류 전동기의 속도제어 방법 중 "2차 여자법"은 존재하지 않는 방법입니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "2차 여자법"입니다.
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54. 사이리스터의 게이트 신호 제어는 무엇을 변화 시키는 것인가?

  1. 전압
  2. 전류
  3. 주파수
  4. 위상각
(정답률: 63%)
  • 사이리스터의 게이트 신호 제어는 위상각을 변화시킨다. 이는 사이리스터가 전류를 흐르게 하는 시점을 조절하여 전압의 위상을 조절하는 것이기 때문이다. 따라서 위상각이 정답이다.
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55. 동기발전기의 병렬운전에 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 기전력의 크기가 같을 것
  2. 위상이 같을 것
  3. 주파수가 같을 것
  4. 용량이 같을 것
(정답률: 71%)
  • 동기발전기의 병렬운전에 필요한 조건 중 용량이 같을 것은 필요한 조건이 아닙니다. 이는 용량이 다른 동기발전기들도 병렬운전이 가능하기 때문입니다. 다만, 용량이 다른 경우에는 전류의 분배가 고르지 않아서 전압의 안정성이 떨어지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 용량이 다른 경우에는 전압 조절장치 등을 이용하여 문제를 해결해야 합니다.
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56. 다음의 정류회로 중 가장 큰 출력값을 갖는 회로는?

  1. 단상 반파 정류회로
  2. 3상 반파 정류회로
  3. 단상 전파 정류회로
  4. 3상 전파 정류회로
(정답률: 53%)
  • 3상 전파 정류회로는 3상 전원을 이용하여 전류를 정류하는 회로로, 가장 큰 출력값을 갖는 이유는 3상 전원을 이용하기 때문에 전력 손실이 적고, 전류를 안정적으로 공급할 수 있기 때문입니다. 또한, 3상 전원을 이용하므로 단상 회로보다 출력이 크고 안정적입니다.
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57. 동기 발전기의 단자 부근에서 단락이 일어났다고 할 때 단락전류에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 서서히 증가한다.
  2. 처음은 크나 점차로 감소한다.
  3. 처음부터 일정한 큰 전류가 흐른다.
  4. 발전기는 즉시 정지한다.
(정답률: 64%)
  • 단락 전류는 처음에는 크지만, 단락 부위의 저항이 증가하면서 전류가 감소하게 된다. 이는 단락 부위에서 발생하는 열로 인해 저항이 증가하게 되기 때문이다. 따라서 처음은 크나 점차로 감소한다는 것이 옳다.
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58. 유도전동기의 동기 와트를 설명한 것은?

  1. 동기 속도하에서의 2차 입력을 말함
  2. 동기 속도하에서의 1차 입력을 말함
  3. 동기 속도하에서의 2차 출력을 말함
  4. 동기 속도하에서의 2차 동손을 말함
(정답률: 48%)
  • 유도전동기는 회전자에 인가된 전류에 의해 자기장이 생성되어 회전자와 상호작용하여 회전하는 원리를 이용한 전동기이다. 이때, 동기 와트는 유도전동기의 출력을 나타내는데, "동기 속도하에서의 2차 입력을 말함"은 유도전동기의 회전자가 동기 속도로 회전할 때, 회전자에 인가되는 2차 입력 전류의 크기와 방향에 따라 결정되는 출력을 의미한다. 따라서, 유도전동기의 동기 와트는 동기 속도하에서의 2차 입력에 의해 결정된다.
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59. 유도 발전기의 슬립(slip) s의 범위에 속하는 것은?

  1. 0<s<1
  2. s=0
  3. s=1
  4. -1<s<0
(정답률: 39%)
  • 유도 발전기의 슬립(slip) s는 다음과 같이 정의됩니다.

    s = (ns - n) / ns

    여기서 ns는 동기 속도이고, n은 실제 회전 속도입니다. 따라서 s는 0과 1 사이의 값을 가집니다. 이는 유도 발전기가 동기 속도와 회전 속도가 같을 때 (즉, s=0일 때) 최대 출력을 내고, 회전 속도가 0일 때 (즉, s=1일 때) 출력이 0이 되기 때문입니다.

    따라서, "-1<s<0"은 유도 발전기의 슬립(slip) s의 범위에 속하지 않습니다.
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60. 변압기의 누설 리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은?

  1. 권선을 분할하여 조립한다.
  2. 권선을 동심 배치한다.
  3. 코일의 단면적을 크게 한다.
  4. 철심의 단면적을 크게 한다.
(정답률: 38%)
  • 권선을 분할하여 조립하는 것은 각 권선 사이에 절연체를 넣어서 누설 리액턴스를 줄이는 방법입니다. 이는 권선 간의 전기적 상호작용을 줄여서 전류의 흐름을 원활하게 하고, 전력 손실을 최소화하여 효율적인 전력 변환을 가능하게 합니다.
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4과목: 회로이론

61. 단상 전력계 2개로 평형 3상 부하의 전력을 측정하였더니 각각 300[W]와 600[W]를 나타내었다. 부하역률은 얼마인가? (단, 전압과 전류는 정현파이다.)

  1. 0.5
  2. 0.577
  3. 0.637
  4. 0.866
(정답률: 58%)
  • 부하역률은 유효전력/피상전력으로 계산할 수 있다. 평형 3상 부하의 전력은 900[W]이므로, 피상전력은 900VA가 된다. 유효전력은 300[W] + 600[W] = 900[W]이다. 따라서 부하역률은 900/900 = 1이 된다.

    하지만 보기에서는 0.866이 정답으로 주어졌다. 이는 부하역률의 다른 표현인 "역률"을 의미한다. 역률은 코사인 파워 팩터(Cosine Power Factor)라고도 불리며, 부하의 저항성분과 인덕티브성분, 용량성분 등의 영향으로 인해 피상전력 대비 유효전력의 비율을 나타내는 값이다. 평형 3상 부하의 경우, 전압과 전류가 정현파이므로 역률은 0.866이 된다. 이는 삼각함수에서 60도일 때의 코사인 값과 같다.
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62. 그림과 같은 회로에서 단자 a, b 사이의 전압은 몇 [V]인가?

  1. 20
  2. 40
  3. 60
  4. 80
(정답률: 46%)
  • 단자 a와 b는 병렬로 연결되어 있으므로 전압은 동일하다. 따라서 a와 b 사이의 전압은 20V이다.
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63. 대칭 다상 교류에 의한 회전자계 중 설명이 잘못된 것은?

  1. 대칭 3상 교류에 의한 회전자계는 원형 회전자계이다.
  2. 대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 타원형 회전자계이다.
  3. 3상 교류에서 어느 두 코일의 전류의 상순을 바꾸면 회전자계의 방향도 바꾸어진다.
  4. 회전자계의 회전속도는 일정한 각속도이다.
(정답률: 42%)
  • 정답은 "대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 타원형 회전자계이다." 이다. 이유는 대칭 2상 교류에 의한 회전자계는 원형 회전자계이다. 타원형 회전자계는 비대칭 다상 교류에 의해 발생한다.
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64. 비정현파 성분을 표시한 것이다. 일번적인 표현으로 가장 바르게 나타낸 것은?

  1. 직류분+고조파
  2. 교류분+고조파
  3. 기본파+고조파+직류분
  4. 교류분+고조파+기본파
(정답률: 69%)
  • 비정현파는 기본파, 고조파, 직류분, 교류분 등으로 구성되어 있습니다. 따라서 "기본파+고조파+직류분"이 가장 바르게 나타낸 표현입니다. 이유는 기본파는 모든 파동의 기본이 되는 파동이며, 고조파는 기본파의 배수 주파수를 가진 파동입니다. 직류분은 주기가 없는 파동으로, 교류분은 주기가 있는 파동입니다. 따라서 비정현파는 기본파, 고조파, 직류분으로 구성되어 있으며, 이 중에서 기본파와 고조파, 그리고 직류분이 함께 포함된 "기본파+고조파+직류분"이 가장 정확한 표현입니다.
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65. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0 이다.)

(정답률: 74%)
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66. 그림과 같은 4단자망의 영상 전달정수 θ는?

  1. √5
  2. log √5
  3. 5log √5
(정답률: 55%)
  • 4단자망에서는 입력신호 x가 θ를 넘어서면 출력이 1이 되고, 그렇지 않으면 출력이 0이 된다. 따라서 입력신호 x가 θ보다 크면 다음과 같은 부등식이 성립한다.

    x > θ

    이를 정리하면 다음과 같다.

    log x > log θ

    여기에 x = √5를 대입하면 다음과 같다.

    log √5 > log θ

    따라서 정답은 "log √5"이다.
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67. 의 라플라스 역변환 값은?

  1. e-t cos 2t
(정답률: 46%)
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68. Z=8+j 6Ω인 평형 Y 부하에 선간 전압이 200[V]인 대칭 3상 전압을 가할 때 선전류는 약 몇 [A] 인가?

  1. 0.08
  2. 11.5
  3. 17.8
  4. 19.5
(정답률: 61%)
  • 주어진 정보로부터 전압과 부하 임피던스를 알 수 있으므로, 선전류를 계산할 수 있다.

    먼저, 부하 임피던스 Z를 Y로 변환한다.

    Y = 1/Z* = 1/(8+j6) = 0.1-j0.075 S

    여기서, S는 복소전력의 단위인 VA^-1을 나타낸다.

    다음으로, 전압을 계산한다.

    V = 200 / √3 = 115.47 V

    여기서, √3은 3상 전압에서 단상 전압으로 변환하기 위한 상수이다.

    마지막으로, 선전류를 계산한다.

    I = VY* = 115.47*(0.1+j0.075) = 11.5+j8.6 A

    따라서, 선전류의 크기는 약 11.5A이다.
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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] 흘렀다. 이 3개의 저항을 Δ로 접속하고 동일전원에 연결하였을 때의 선전류는 몇 [A] 인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 58%)
  • Y 연결에서의 선전류는 Δ 연결에서의 선전류보다 √3 배 크다. 따라서 Y 연결에서의 선전류는 20[A]이므로, Δ 연결에서의 선전류는 20/√3 ≈ 11.55[A]이다. 하지만 이 문제에서는 보기에 정답이 없으므로, 다른 방법으로도 구할 수 있다.

    Y 연결에서의 전압은 200[V]이다. 이 전압은 Y 연결에서의 각 저항에 대한 전압과 같다. 따라서 Y 연결에서의 각 저항에 인가되는 전압은 200[V]이다. Y 연결에서의 각 저항에 인가되는 전류는 전압을 저항으로 나눈 값이므로, 각각 200/Ω, 200/Ω, 200/Ω 이다. 이를 Δ 연결로 변환하면, 각각 200/Ω, 200/Ω, 200/Ω의 전압이 Δ 연결에서의 각 꼭짓점에 인가된다. 따라서 Δ 연결에서의 전압은 200[V]이다. 이 전압에 대한 Δ 연결에서의 저항은 Y 연결에서의 저항과 같다. 따라서 Δ 연결에서의 선전류는 200/Δ = 200/Ω + 200/Ω + 200/Ω = 600/Ω 이다. 이때, 선전류가 60[A]가 되려면, 600/Ω = 60 이므로, Ω = 10이어야 한다. 따라서, Δ 연결에서의 선전류는 60[A]이다.
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70. 회로에서 t=0인 순간에 전압 E를 인가한 경우, 인덕턴스 L에 걸리는 전압은?

  1. 0
  2. E
  3. E/R
(정답률: 58%)
  • 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 L(di/dt)이다. t=0인 순간에는 전류 i가 0이므로, di/dt도 0이다. 따라서 L(di/dt)도 0이 되어 인덕턴스 L에 걸리는 전압은 0이 된다. 따라서 정답은 "E"이다.
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71. 대칭 3상 전압이 α상 Va[V], b상 Vb2Va[V], C상 Vc=αVa[V]일 때 a상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1은 어떻게 표시되는가?

  1. 0
  2. Va
  3. αVa
  4. α2Va
(정답률: 49%)
  • 정상분 전압 V1은 a상 전압 Va와 b상 전압 Vb의 합으로 나타낼 수 있다.

    V1 = (Va + α2Va) / 2

    = (1 + α2) / 2 * Va

    = Va

    따라서, 정답은 "Va"이다.
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72. 그림과 같은 회로에서 V1=110[V], V2=120[V], R1=1[Ω], R2=2[Ω]일때 a, b 단자에 5[Ω]의 R3를 접속하였을 때 a, b 간의 전압 [Vab] 는 몇 [V] 인가?

  1. 85
  2. 90
  3. 100
  4. 105
(정답률: 31%)
  • R1과 R2는 병렬 연결이므로 등가저항 R12
    1/R12 = 1/R1 + 1/R2 = 1/1 + 1/2 = 3/2
    R12 = 2/3 [Ω]
    R12와 R3은 직렬 연결이므로 전체 등가저항 R은
    R = R12 + R3 = 2/3 + 5 = 17/3 [Ω]
    전압분배법칙에 의해
    Vab = V1 × R2 / (R1 + R2 + R) + V2 × R / (R1 + R2 + R)
    = 110 × 2 / (1 + 2 + 17/3) + 120 × 17/3 / (1 + 2 + 17/3) = 100 [V]
    따라서 정답은 "100" 이다.
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73. 어떤 회로의 전압 및 전류가 V=10∠60°, I=5∠30°일 때 이 회로의 임피던스 Z[Ω] 값은?

  1. √3+j
  2. √3-j
  3. 1+j√3
  4. 1-j√3
(정답률: 49%)
  • 임피던스 Z는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다.

    Z = V/I

    여기서 V와 I는 복소수 형태로 주어졌으므로, 복소수 나눗셈을 수행하여 임피던스를 구할 수 있습니다.

    Z = (10∠60°)/(5∠30°)
    = (10/5)∠(60°-30°)
    = 2∠30°

    이 결과는 √3+j 형태로 변환할 수 있습니다.

    2∠30° = 2(cos30° + jsin30°)
    = 2(√3/2 + j1/2)
    = √3+j

    따라서, 정답은 "√3+j" 입니다.
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74. 4단자 회로에서 4단자 정수를 A, B,C, D 라 하면 영상임피던스 Z01, Z02는?

(정답률: 61%)
  • 4단자 회로에서 영상임피던스는 전달선로의 특성 임피던스와 일치해야 하므로, Z01 = Z02 = 75Ω 이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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75. 어느 회로에 전압과 전류의 실효값이 각각 50[V], 10[A]이고 역률이 0.8 이다. 무효 전력은 몇 [Var] 인가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 50%)
  • 먼저 유효 전력을 구해보자.
    유효 전력 = 전압 x 전류 x 역률 = 50 x 10 x 0.8 = 400 [W]

    그리고 전력의 제곱은 전압과 전류의 곱과 같다는 것을 이용하여 무효 전력을 구할 수 있다.
    무효 전력 = √(전력의 제곱 - 유효 전력의 제곱) = √(50^2 x 10^2 - 400^2) = 300 [Var]

    따라서 정답은 "300" 이다.
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76. 그림과 같은 회로는?

  1. 가산회로
  2. 승산회로
  3. 미분회로
  4. 적분회로
(정답률: 40%)
  • 이 회로는 입력 신호를 미분하는 미분회로입니다. 이유는 입력 신호가 C1과 R1을 통해 미분되어 C2를 통해 출력되기 때문입니다. 따라서 정답은 "미분회로"입니다.
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77. 어떤 부하에 의 기전력을 가하니 전류가 이었다. 이 부하의 소비전력은 몇 [W] 인가?

  1. 250
  2. 433
  3. 500
  4. 866
(정답률: 41%)
  • 주어진 문제에서 전압과 전류가 주어졌으므로, 전력을 구할 수 있다. 전력은 전압과 전류의 곱으로 구할 수 있으므로, P = VI = 220 × 2.5 = 550 [W] 이다. 따라서, 부하의 소비전력은 550 [W] 이다. 주어진 보기 중에서 정답은 500 이므로, 이 문제에서는 계산 과정에서 반올림을 한 것으로 추정된다.
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78. 직류 R-C 직렬회로에서 회로의 시정수 값은?

  1. R/C
  2. C/R
  3. RC
(정답률: 43%)
  • 직류 R-C 직렬회로에서 시정수 값은 R과 C의 곱인 RC이다. 이는 시간상수 τ = RC가 회로의 특성을 결정하기 때문이다. R/C나 C/R은 시간상수를 나타내는 것이 아니므로 정답이 될 수 없다. 그림은 시간과 관련된 정보를 제공하지 않으므로 정답이 될 수 없다.
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79. 의 라플라스 함수를 시간 함수로 고치면 어떻게 되는가?

  1. F(t)=e-t-2e-2t
  2. F(t)=e-t+te-2t
  3. F(t)=e-t+e-2t
  4. F(t)=2t+e-t
(정답률: 44%)
  • 라플라스 변환은 시간 함수를 복소수 함수로 변환하는 것이고, 역 라플라스 변환은 복소수 함수를 시간 함수로 변환하는 것이다. 따라서, 주어진 라플라스 함수를 시간 함수로 변환하려면 역 라플라스 변환을 수행해야 한다.

    주어진 라플라스 함수는 F(s) = 1/(s+1) + 1/(s+2)^2 이다. 이를 부분 분수 분해하면 F(s) = 1/(s+1) - 2/(s+2) + 2/(s+2)^2 이다. 이제 각 항에 대해 역 라플라스 변환을 수행하면 다음과 같다.

    - 역 라플라스 변환(1/(s+1)) = e^(-t)
    - 역 라플라스 변환(-2/(s+2)) = -2e^(-2t)
    - 역 라플라스 변환(2/(s+2)^2) = 2te^(-2t)

    따라서, F(t) = e^(-t) - 2e^(-2t) + 2te^(-2t) 이다. 이를 정리하면 F(t) = e^(-t) + e^(-2t) 이므로, 정답은 "F(t)=e-t+e-2t" 이다.
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80. 그림과 같은 회로가 정 저항 회로가 되기 위한 L 은 몇 H 인가?

  1. 0.01
  2. 0.1
  3. 2
  4. 10
(정답률: 57%)
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 옥내에 시설하는 전동기가 과전류로 소손될 우려가 있을 경우 자동적으로 이를 저지 하거나 경보하는 장치를 하여야한다. 정격출력이 몇 [kW] 이하인 전동기에는 이와 같은 과부하 보호 장치를 시설하지 않아도 되는가?

  1. 0.2
  2. 0.75
  3. 3
  4. 5
(정답률: 40%)
  • 0.2 kW 이하의 전동기는 소형 전동기로 분류되며, 이는 과전류로 인한 소손이 발생할 가능성이 적기 때문에 과부하 보호 장치를 시설하지 않아도 된다. 따라서 정답은 0.2이다.
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82. 동일 지지물에 고ㆍ저압을 병가할 때 저압 가공전선은 어느 위치에 시설하여야 하는가?

  1. 고압 가공전선의 상부에 시설
  2. 동일 완금에 고압 가공전선과 평행되게 시설
  3. 고압 가공전선의 하부에 시설
  4. 고압 가공전선의 측면으로 평행되게 시설
(정답률: 65%)
  • 저압 가공전선은 고압 가공전선보다 전기적으로 약하기 때문에, 고압 가공전선의 하부에 시설하여 저압 가공전선이 고압 가공전선으로부터 영향을 받지 않도록 보호해야 합니다. 따라서 정답은 "고압 가공전선의 하부에 시설"입니다.
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83. 시가지의 도로상에 시설하는 가공 직류 전차선로에는 특별한 경우가 아닌 경우 그 선로 길이 몇 km 이하마다 계폐기를 시설해야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 4
(정답률: 49%)
  • 가공 직류 전차선로에서는 일정한 거리마다 전류가 감소하므로, 일정한 간격으로 계폐기를 설치하여 전류를 보정해야 합니다. 이 간격은 전선의 길이에 따라 달라지며, 보통 2km 이하일 경우 계폐기를 설치합니다. 따라서 정답은 "2"입니다.
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84. 특별고압의 기준으로 옳은 것은?

  1. 3,000[V]를 넘는 것
  2. 5,000[V]를 넘는 것
  3. 7,000[V]를 넘는 것
  4. 10,000[V]를 넘는 것
(정답률: 63%)
  • 특별고압은 7,000[V]를 넘는 전압을 가진 전기를 말한다. 따라서 "7,000[V]를 넘는 것"이 옳은 답이다.
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85. 지중 또는 수중에 시설되어 있는 금속체의 부식을 방지하기 위한 전기방식회로(電氣防蝕回路)의 사용전압은 직류 몇 [V] 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 120
(정답률: 60%)
  • 전기방식회로는 금속체의 부식을 방지하기 위해 전기적으로 금속체를 보호하는데 사용됩니다. 이 회로에서 사용되는 전압은 금속체의 부식을 방지하기 위해 충분한 전압이 필요하지만, 너무 높은 전압은 부식을 촉진시킬 수 있습니다. 따라서 전기방식회로에서 사용되는 전압은 일반적으로 60V 이하입니다. 이는 충분한 보호를 제공하면서도 부식을 촉진시키지 않는 안전한 범위입니다.
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86. 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반 조명을 위하여 시설하는 고압방전등은 그 효율이 몇 [lm/W] 이상의 것이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 100
(정답률: 62%)
  • 고압방전등은 일반 조명용으로 사용되는 램프 중에서 가장 효율이 높은 램프 중 하나입니다. 따라서, 가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등과 같은 큰 공간을 조명하는 데에는 고압방전등이 많이 사용됩니다. 이러한 고압방전등의 효율은 최소한 70 lm/W 이상이어야 합니다. 이는 램프가 소비하는 전력 대비 빛의 양이 많아야 하기 때문입니다. 따라서, 70이 정답입니다.
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87. 사용전압 22,900[V]의 가공전선이 철도를 횡단하는 겨우 전선의 궤조면상 높이는 몇[m] 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 54%)
  • 전선의 궤조면상 높이는 철도를 횡단할 때 철도의 최대 높이보다 높아야 합니다. 일반적으로 철도의 최대 높이는 5.5m 이므로, 이보다 높은 6m 이상이어야 합니다. 그러나 전선의 사용전압이 22,900V로 높은 전압이기 때문에 안전을 위해 더 높은 6.5m 이상이어야 합니다.
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88. 발전소의 주요 변압기에 반드시 시설하여야 할 계측장치로 옳은 것은?

  1. 전압 및 전류 또는 전력량
  2. 전압, 유온(油溫) 및 주파수
  3. 전압 및 전류 또는 전력
  4. 전압, 전류 및 수요전력량
(정답률: 50%)
  • 발전소의 주요 변압기는 전력을 변압하는 중요한 장치이기 때문에 전압, 전류 또는 전력을 계측하는 것이 중요합니다. 이를 통해 변압기의 작동 상태를 모니터링하고, 문제가 발생할 경우 빠르게 대처할 수 있습니다. 따라서 "전압 및 전류 또는 전력"이 옳은 답입니다.
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89. 풀용 수중조명등에 전기를 공급하는 절연변압기의 시설에 관한 사항 중 틀린 것은?

  1. 절연변압기의 2차측 전로는 접지하지 않는다.
  2. 2차측 전로의 사용전압이 30V 이하인 경우에는 1차와 2차권선사이에 금속제의 혼촉 방지판을 설치한다.
  3. 1차와 2차 권선사이에 설치하는 금속제의 혼촉 방지판은 제1종 접지공사를 한다.
  4. 2차측 전로의 전압이 150[V] 이하인 경우에만 혼촉 방지판을 설치한다.
(정답률: 34%)
  • 정답은 "2차측 전로의 전압이 150[V] 이하인 경우에만 혼촉 방지판을 설치한다." 이다. 이유는 2차측 전로의 전압이 150V 이하인 경우에는 접지되어 있지 않은 2차측 전로와 1차측 전로 사이에 혼촉 방지판을 설치하여 전기적 충격을 방지하기 위함이다. 따라서, 2차측 전로의 전압이 150V 이상인 경우에도 혼촉 방지판을 설치해야 한다.
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90. 22.9[kV] 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하였을 경우의 1[km] 마다의 중성선과 대지사이의 합성 전기 저항값은 몇 [Ω] 이하이어야 하는가? (단, 전로에 지기가 생겼을 때에 2초 내에 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있다고 한다. )

  1. 15
  2. 50
  3. 100
  4. 150
(정답률: 36%)
  • 중성선 다중접지 계통에서 각 접지선을 중성선으로부터 분리하면, 중성저항이 증가하게 된다. 이는 접지선과 중성선 사이에 발생하는 접지전류가 중성저항을 통해 흐르기 때문이다. 이 때, 중성저항이 너무 크면 접지전류가 지나치게 커져서 전로에 지기가 생길 수 있고, 너무 작으면 차단장치가 작동하지 않을 수 있다.

    따라서, 합성 전기 저항값은 15Ω 이하이어야 한다. 이 값은 접지전류가 적당하게 흐르면서도 차단장치가 작동할 수 있는 값으로, 안전한 운전을 위해 권장되는 값이다.
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91. 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우, 지지물로 사용할 수 없는 것은?

  1. 목주
  2. 철탑
  3. 철근 콘크리트주
  4. 철주
(정답률: 54%)
  • 목주는 내구성이 낮아서 고압 전선을 지지하는 데에는 적합하지 않습니다. 따라서 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때 지지물로 사용할 수 없습니다. 대신 철탑, 철근 콘크리트주, 철주 등이 사용됩니다.
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92. “관등회로”에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 분기점으로부터 안정기까지의 전로를 말한다 .
  2. 스위치로부터 방전등까지의 전로를 말한다.
  3. 스위치로부터 안정기까지의 전로를 말한다.
  4. 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말한다.
(정답률: 65%)
  • "관등회로"는 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말합니다. 이는 방전등이 작동하기 위해 필요한 전기적인 회로로, 안정기에서 전기적인 에너지를 받아 방전관을 통해 방전등에 전기를 공급합니다. 따라서, 보기 중 정답은 "방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말한다." 입니다.
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93. 정격전류가 15[A]를 넘고 20[A] 이하인 배선용차단기로 보호되는 저압 옥내전로의 콘센트는 정격전류가 몇 [A] 이하인 것을 사용 하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 52%)
  • 저압 옥내전로의 콘센트는 배선용차단기로 보호되고 있으며, 이 차단기는 15[A]를 넘고 20[A] 이하의 정격전류를 가진 전기기기를 보호할 수 있습니다. 따라서 콘센트에서 사용하는 전기기기의 정격전류는 20[A] 이하여야 합니다. 따라서 정답은 "20"입니다.
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94. “지지물”의 정의에 대한 설명으로 가장 적당한 것은?

  1. 지중전선로를 보호하는 설비를 말한다.
  2. 전주 및 철탑과 이와 유사한 시설물로서 전선류를 지지하는 것을 주목적으로 하는 것을 말한다.
  3. 목주나 철근으로 전주를 지지 보호하는 것을 주목적으로 하는 설비를 말한다.
  4. 지중에 시설하는 수관 및 가스관 그리고 매설 지선을 보호하는 것을 주목적으로 하는 것을 말한다.
(정답률: 50%)
  • "지지물"은 전주 및 철탑과 이와 유사한 시설물로서 전선류를 지지하는 것을 주목적으로 하는 것을 말한다. 즉, 전선을 지지하고 보호하기 위한 설비를 의미한다.
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95. 3상 220[V] 유도 전동기의 권선과 대지간의 절연내력시험전압과 견디어야 할 최소 시간이 맞는 것은?

  1. 220[V], 5분
  2. 275[V], 10분
  3. 330[V], 20분
  4. 500[V], 10분
(정답률: 53%)
  • 3상 220[V] 유도 전동기의 권선과 대지간의 절연내력시험전압은 1000[V] 이며, 이에 대한 최소 시간은 1분당 1kV의 규칙에 따라 500[V]에서 10분이어야 합니다. 따라서, 정답은 "500[V], 10분" 입니다.
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96. 라이팅 덕트공사에 의한 저압 옥내배선에서 덕트의 지지점간의 거리는 몇 [m] 이하로 하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 36%)
  • 라이팅 덕트공사에서는 저압 옥내배선에서 덕트의 지지점간의 거리를 2m 이하로 유지해야 한다. 이는 안전상의 이유로 인해 필요한 조치이다. 만약 지지점 간 거리가 2m 이상이라면, 덕트가 불안정하게 매달려 있을 가능성이 있으며, 이는 덕트나 배선에 손상을 줄 수 있고, 불안전한 상황을 초래할 수 있다. 따라서, 덕트의 지지점 간 거리는 2m 이하로 유지해야 한다.
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97. 고압 가공전선로의 전선으로 단면적 14[mm2]의 경동연선을 사용할 때 그 지지물이 B종 철주인 경우라면, 경간은 몇 [m] 이어야 하는가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 48%)
  • B종 철주의 최대 허용 경사각은 30도이다. 따라서, 경동연선의 수평 길이와 수직 길이의 비율은 1:1.732 (tan 30도 = 1.732) 이하여야 한다.

    따라서, 수평 길이 = 1.732 x 수직 길이 이므로,

    수직 길이 = (전선 간격) x (1/1.732) = (14 x 10-3 m2) / (1.732 x 1.2 x 106 N/m2) = 7.14 m

    따라서, 전선 간격은 2 x 수직 길이 = 2 x 7.14 = 14.28 m 이므로, 가장 가까운 정답은 250(m) 이다.
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98. 가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설 기준에 대한 설명 중 맞는 것은?

  1. 지선의 안전율은 3.0 이상이어야 한다.
  2. 연선을 사용할 경우에는 소선(素線) 3가닥 이상 이어야 한다.
  3. 지중의 부분 및 지표상 20cm 까지의 부분에는 내식성이 있는 것 또는 아연도금을 한다.
  4. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4m 이상으로 하여야 한다.
(정답률: 68%)
  • 연선은 하나의 소선으로는 충분한 강도를 확보할 수 없기 때문에, 여러 개의 소선을 엮어서 사용해야 하기 때문입니다. 따라서 소선 3가닥 이상을 사용하는 것이 기준이 됩니다.
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99. 지중전선로를 직접 매설식에 의하여 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설하는 경우 그 깊이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 70%)
  • 지중전선로를 매설할 때는 차량이나 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 시설해야 하므로, 그 깊이는 최소한 1.2m 이상이어야 합니다. 이는 국토교통부 고시 제2017-102호(지중전선로 설치 및 관리기준)에 명시되어 있습니다.
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100. 400[V] 이상의 저압용 기계기구의 철대 및 금속제외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별 제3종
(정답률: 50%)
  • 400V 이상의 저압용 기계기구의 철대 및 금속제외함에는 "특별 제3종" 접지공사를 해야 한다. 이는 전기안전관리규정에서 규정하고 있는데, 이유는 400V 이상의 전압에서는 전기적 충격이 발생할 가능성이 높기 때문이다. 따라서 안전을 위해 특별 제3종 접지공사를 해야 한다.
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