전기산업기사 필기 기출문제복원 (2006-08-16)

전기산업기사 2006-08-16 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2006-08-16 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2006-08-16 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 그림과 같이 콘덴서 C1 = 0.5 μF 와 C2 = 0.01 μF를 접속하여 C1에 1000V의 1/100전압이 걸리도록 하기 위하여 CX를 C1에 병렬로 접속하였다. CX의 용량은 몇 μF인가?

  1. 4.9
  2. 0.49
  3. 1.49
  4. 49
(정답률: 67%)
  • 콘덴서 $C_1$과 $C_x$가 병렬로 연결되어 있으므로 동일한 전압 $1000 \times \frac{1}{100} = 10\text{V}$가 걸립니다. 이때 직렬 연결된 $C_2$에는 나머지 $990\text{V}$가 걸리며, 직렬 회로에서 전하량 $Q$는 일정하므로 $C_2$의 전하량이 병렬 부분($C_1 + C_x$)의 전체 전하량과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = C \times V$$
    ② [숫자 대입]
    $$0.01 \times 10^{-6} \times 990 = (0.5 \times 10^{-6} + C_x) \times 10$$
    ③ [최종 결과]
    $$C_x = 0.49 \mu\text{F}$$
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2. 권수가 200회이고, 자기인덕턴스가 20mH인 코일에 2A의 전류를 흘리면 쇄교 자속은 몇 WbT 인가?

  1. 2×10-2
  2. 4×10-2
  3. 2×10-4
  4. 4×10-4
(정답률: 32%)
  • 쇄교 자속 $\Psi$는 자기인덕턴스 $L$과 전류 $I$의 곱으로 정의됩니다. 문제에서 요구하는 쇄교 자속은 $N\phi$ 전체를 의미하므로 $L$과 $I$만 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\Psi = L \times I$$
    ② [숫자 대입]
    $$\Psi = 20 \times 10^{-3} \times 2$$
    ③ [최종 결과]
    $$\Psi = 4 \times 10^{-2}$$
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3. 전기력선의 일반적인 성질로 틀린 것은?

  1. 전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다.
  2. 전기력선은 그 자신만으로 폐곡선이 되는 일은 없다.
  3. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  4. 도체 내부에는 전기력선이 없다.
(정답률: 73%)
  • 전기력선은 항상 전위가 높은 정전하(+)에서 시작하여 전위가 낮은 부전하(-)로 향하는 성질을 가집니다.

    오답 노트
    전기력선은 부전하에서 시작하여 정전하에서 그친다: 정전하에서 시작하여 부전하에서 끝남
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4. 다음 유전체 중 비유전률이 가장 큰 것은?

  1. 공기
  2. 운모
  3. 파라핀
  4. 티탄산 바륨
(정답률: 51%)
  • 비유전율은 물질이 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타내며, 티탄산 바륨은 매우 높은 비유전율을 가진 대표적인 강유전체 물질입니다.
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5. 무한장 원주형 도체에 전류 I가 표면에만 흐른다면 원주내부의 자계의 세기는 몇 AT/m 인가? (단, r[m]는 원주의 반지름이고, N은 권선수이다.)

  4. 0
(정답률: 62%)
  • 앙페르의 주회적분 법칙에 따라, 전류가 도체 표면에만 흐르는 경우 도체 내부의 임의의 폐곡선을 설정하면 그 내부를 통과하는 총 전류가 0이 되므로 자계의 세기는 0이 됩니다.
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6. 비투자율 μs, 자속밀도 B[Wb/m2]의 자계 중에 있는 m[Wb]의 자극이 받는 힘은 몇 N인가?

  1. mB
(정답률: 80%)
  • 자계 내에서 자극이 받는 힘 $F$는 자속밀도 $B$와 자극의 세기 $m$, 그리고 매질의 투자율의 역수에 비례합니다.
    $$F = \frac{m B}{\mu_{0} \mu_{s}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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7. 평등전계내에서 얻어지는 전하의 운동속도는?

  1. 전위차에 비례한다.
  2. 전위차에 제곱근에 비례한다.
  3. 전위차의 제곱에 비례한다.
  4. 전위차의 1.6승에 비례한다.
(정답률: 30%)
  • 전하가 전계 내에서 가속될 때 얻는 운동에너지는 전위차에 의한 전기적 위치에너지와 같습니다. 에너지 보존 법칙에 의해 $\frac{1}{2}mv^2 = qV$가 성립하므로, 속도 $v$는 전위차 $V$의 제곱근에 비례하게 됩니다.
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8. 자속의 연속성을 나타내는 식은?

  1. B = μH
  2. ∇ㆍB = 0
  3. ∇ㆍB = ρ
  4. ∇ㆍB = -μH
(정답률: 70%)
  • 자속 밀도 $\mathbf{B}$의 발산(divergence)이 $0$이라는 것은 자기 홀극이 존재하지 않으며, 자력선은 항상 폐곡선을 이룬다는 자속의 연속성을 의미합니다.
    따라서 정답은 $\nabla \cdot \mathbf{B} = 0$ 입니다.
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9. 한변의 길이가 a[m]인 정4각형 A, B, C, D의 각 정점에 각 각 Q[C]의 전하를 놓을 때, 정4각형의 중심 0의 전위는 몇 V 인가?

(정답률: 48%)
  • 정사각형의 각 정점에 있는 전하에 의해 중심점 $O$에 형성되는 전위는 각 전하에 의한 전위의 합으로 계산합니다. 중심에서 각 정점까지의 거리 $r$은 $\frac{\sqrt{2}}{2}a$ 입니다.
    ① [기본 공식]
    $$V = 4 \times \frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V = 4 \times \frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}\frac{\sqrt{2}}{2}a}$$
    ③ [최종 결과]
    $$V = \frac{\sqrt{2}Q}{\pi\epsilon_{0}a}$$
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10. 도체의 고유저항에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 저항에 반비례한다.
  2. 길이에 반비례한다.
  3. 도전율에 반비례한다.
  4. 단면적에 비례한다.
(정답률: 44%)
  • 고유저항 $\rho$는 저항 $R$과 단면적 $A$에 비례하고, 길이 $l$에 반비례하는 성질을 가집니다. 따라서 저항에 반비례한다는 설명은 틀린 것입니다.

    오답 노트
    길이에 반비례한다: 고유저항 공식 $\rho = \frac{R \times A}{l}$에 의해 성립
    도전율에 반비례한다: 도전율 $\sigma = \frac{1}{\rho}$ 관계이므로 성립
    단면적에 비례한다: 고유저항 공식 $\rho = \frac{R \times A}{l}$에 의해 성립
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11. 고주파를 취급할 경우 큰 단면적을 갖는 한 개의 도선을 사용하지 않고 전체로서는 같은 단면적이라도 가는 선을 모은 도체를 사용하는 주된 이유는?

  1. 히스테리스손을 감소시키기 위하여
  2. 철손을 감소시키기 위하여
  3. 과전류에 대한 영향을 감소시키기 위하여
  4. 표피효과에 대한 영향을 감소시키기 위하여
(정답률: 55%)
  • 고주파 전류가 흐를 때 전류가 도체의 중심부가 아닌 겉표면으로만 흐르려는 표피효과가 발생합니다. 이를 방지하고 도체의 이용 효율을 높이기 위해 굵은 선 하나보다 가는 선 여러 개를 묶어 사용하는 것이 유리합니다.
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12. 강자성체의 자속밀도 B의 크기가 자화의 세기 J의 크기사이의 관계로 옳은 것은?

  1. J 는 B 보다 크다.
  2. J 는 B 보다 적다.
  3. J 는 B 와 그 값이 같다.
  4. J 는 B 에 투자율을 더한 값과 같다.
(정답률: 71%)
  • 자화의 세기 $J$와 자속밀도 $B$의 관계식은 $J = B(1 - \frac{1}{\mu})$ 입니다. 여기서 비투자율 $\mu$는 일반적으로 $1$보다 크므로, $(1 - \frac{1}{\mu})$는 $1$보다 작은 소수가 됩니다. 따라서 $J$는 $B$에 $1$보다 작은 값을 곱한 결과이므로 $B$보다 항상 작습니다.
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13. 평등자계에 수직으로 일정 속도의 전자가 입사할 때 전자의 궤적은 어떻게 되는가?

  1. 직선
  2. 포물선
  3. 원
  4. 쌍곡선
(정답률: 37%)
  • 전하를 띤 입자가 자기장 $\text{B}$에 수직으로 입사하면, 로런츠 힘($$\text{F} = \text{qvB}$$)이 항상 운동 방향에 수직으로 작용하여 등속 원운동을 하게 됩니다.
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14. 자기인덕턴스 L1[H], L2[H], 상호인덕턴스 M[H]인 두 회로에 자속을 돕는 방향으로 각각 I1[A], I2[A]의 전류가 흘렀을 때 저장되는 자계의 에너지는 몇 J 인가?

(정답률: 63%)
  • 두 코일이 결합된 회로에서 저장되는 총 에너지는 각 코일의 자기 에너지 합에 상호 인덕턴스에 의한 에너지를 더한 값입니다. 자속을 돕는 방향(가동 결합)일 때는 상호 에너지 항의 부호가 $+$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2}L_1 I_1^2 + \frac{1}{2}L_2 I_2^2 + M I_1 I_2$
    ② [식 정리] $W = \frac{1}{2}(L_1 I_1^2 + L_2 I_2^2 + 2M I_1 I_2)$
    ③ [최종 결과]
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15. 점전하 +2Q[C]이 x = 0, y = 1의 점에 놓여 있고, -Q[C]의 전하가 x = 0, y = -1의 점에 위치할 때 전계의 세기가 0 이 되는 점은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. -Q 쪽으로 5.83 [ x = 0, y = -5.83 ]
  2. +2Q 쪽으로 5.83 [ x = 0, y = 5.83 ]
  3. -Q 쪽으로 0.17 [ x = 0, y = -0.17 ]
  4. +2Q 쪽으로 0.17 [ x = 0, y = 0.17 ]
(정답률: 44%)
  • 두 점전하의 부호가 다를 때, 전계의 세기가 0이 되는 지점은 항상 절대값이 더 작은 전하의 외측에 위치합니다. 본 문제에서는 $-Q$의 절대값이 $+2Q$보다 작으므로, $-Q$ 전하의 바깥쪽인 $y$축 음의 방향에서 전계가 0이 됩니다.
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16. 반지름 a인 무한히 긴 원통상의 도체에 전류 I가 균일하게 흐를 때 도체 내외에 발생하는 자계의 모양은? (단, 전류는 도체의 중심축에 대하여 대칭이고, 그 전류 밀도는 중심에서의 거리 r 의 함수로 주어진다고 한다.)

(정답률: 54%)
  • 앙페르의 법칙에 의해 도체 내부($r < a$)에서는 전류가 중심에서 멀어질수록 선형적으로 증가하고, 도체 외부($r > a$)에서는 거리 $r$에 반비례하여 감소합니다. 따라서 자계의 세기는 $r=a$에서 최대가 되는 산 모양의 그래프가 됩니다.
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17. 시변 전자파에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전자파는 전계와 자계가 동시에 존재한다.
  2. TEM파 에서는 전파의 진행 방향으로 전계와 자계가 존재 한다.
  3. 포인팅 벡터의 방향은 전자파의 진행 방향과 같다.
  4. 수직편파는 대지에 대해서 전계가 수직면에 있는 전자파이다.
(정답률: 50%)
  • TEM파(Transverse Electromagnetic wave)는 전계와 자계가 모두 진행 방향에 수직으로 진동하며 진행하는 파동입니다. 따라서 진행 방향으로는 전계와 자계 성분이 존재하지 않습니다.
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18. 대전된 구 도체를 반지름이 2배가 되는 대전이 되지 않은 구 도체에 가는 도선으로 연결할 때 원래의 에너지에 대해 손실된 에너지는 얼마가 되는가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 2/5
(정답률: 41%)
  • 두 구 도체를 연결하면 전하가 재분배되며 정전 에너지가 손실됩니다. 반지름이 2배인 도체의 정전용량은 원래의 2배가 되며, 전체 용량의 증가로 인해 에너지가 감소합니다.
    ① [기본 공식] $W_{loss} = \frac{W - W'}{W}$
    ② [숫자 대입] $W_{loss} = \frac{\frac{Q^2}{2C} - \frac{Q^2}{2(C+2C)}}{\frac{Q^2}{2C}}$
    ③ [최종 결과] $W_{loss} = \frac{2}{3}$
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19. 콘덴서에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 두 도체사이의 정전용량에 의해서 전하를 충전하도록 한 장치이다.
  2. 두 도체사이의 절연을 유지하기 위해서는 적당한 절연 내력을 갖는 절연체를 넣는다.
  3. 정전용량을 크게 하고 가능한 한 많은 전하를 축적하기 위해서는 도체사이의 간격을 크게 한다.
  4. 전극판의 대향 면적을 변화시키는 것에 의하여 용량이 변화될 수도 있다.
(정답률: 67%)
  • 정전용량 $C$는 도체 사이의 간격 $d$에 반비례합니다. 따라서 정전용량을 크게 하여 더 많은 전하를 축적하려면 도체 사이의 간격을 좁혀야 합니다.
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20. 비유전률이 4인 유리를 넣어서 내압이 5kV, 용량이 50pF인 평행판콘덴서를 제작하려면 평행판콘덴서의 전극 면적은 몇 m2로 하면 되는가?(단, 유리의 절연내력은 5[KV/mm]이다)

  1. 1.41×10-3
  2. 1.41×10-2
  3. 2.82×10-3
  4. 2.82×10-2
(정답률: 43%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량 공식을 이용하여 전극 면적 $S$를 구할 수 있습니다. 이때 절연내력 $5\text{ kV/mm}$와 내압 $5\text{ kV}$를 통해 극판 간 거리 $d$는 $1\text{ mm}$ ($1\times 10^{-3}\text{ m}$)가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$S = \frac{C \times d}{\epsilon_s \times \epsilon_0}$$
    ② [숫자 대입]
    $$S = \frac{50 \times 10^{-12} \times 1 \times 10^{-3}}{4 \times 8.854 \times 10^{-12}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$S = 1.41 \times 10^{-3}$$
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2과목: 전력공학

21. 조상설비가 있는 1차 변전소에서 주변압기로 주로 사용되는 변압기는?

  1. 승압용 변압기
  2. 누설변압기
  3. 3권선 변압기
  4. 단권변압기
(정답률: 62%)
  • 조상설비(분로리액터, 전력용 콘덴서 등)를 연결하기 위해서는 전압 조정과 전력 공급이 동시에 필요합니다.
    따라서 1차 변전소에서는 고압측과 저압측 외에 조상설비 연결을 위한 제3의 권선을 가진 3권선 변압기를 주로 사용합니다.
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22. 전력용콘덴서 회로에 방전코일을 설치하는 주된 목적은?

  1. 합성 역률의 개선
  2. 전원 개방시 잔류 전하를 방전시켜 인체의 위험방지
  3. 콘덴서의 등가 용량 증대
  4. 전압의 개선
(정답률: 76%)
  • 전력용 콘덴서는 전원을 차단한 후에도 내부에 전하가 남아 있어 감전 사고의 위험이 있습니다.
    방전코일은 전원 개방 시 이 잔류 전하를 신속하게 방전시켜 인체의 위험을 방지하기 위해 설치합니다.
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23. 소도체의 반지름이 r[m], 소도체간의 선간거리가 d[m]인 소도체를 사용한 345㎸ 송전선로가 있다. 복도체의 등가 반지름은 어떻게 표현되는가?

  4. rd
(정답률: 55%)
  • 복도체에서 등가 반지름은 소도체의 반지름 $r$과 소도체 간의 거리 $d$를 이용하여 기하평균 반지름으로 계산합니다.
    따라서 등가 반지름은 $\sqrt{rd}$가 되며, 이는 와 같습니다.
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24. π형 회로의 일반회로정수에서 B 는 무엇을 의미하는가?

  1. 저항
  2. 리액턴스
  3. 임피던스
  4. 어드미턴스
(정답률: 63%)
  • $\pi$형 회로의 일반회로정수에서 $A$와 $D$는 전압비, $B$는 직렬 임피던스, $C$는 병렬 어드미턴스를 의미합니다.
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25. 송전선로에서 역섬락을 방지하는 가장 유효한 방법은?

  1. 피뢰기를 설치한다.
  2. 가공지선을 설치한다.
  3. 소호각을 설치한다.
  4. 탑각 접지저항을 작게 한다.
(정답률: 72%)
  • 역섬락은 탑각의 접지저항이 커서 전위가 상승할 때 발생합니다. 따라서 탑각 접지저항을 최대한 작게 유지하여 전위 상승을 억제하는 것이 역섬락 방지에 가장 유효한 방법입니다.
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26. 변전소에서 수용가에 공급되는 전력을 끊고 소내기기를 점검할 필요가 있을 경우와, 점검이 끝난 후 차단기와 단로기를 개폐시키는 동작을 설명한 것으로 옳은 것은?

  1. 점검시에는 차단기로 부하회로를 끊고 단로기를 열어야 하며, 점검후에는 차단기로 부하회로를 연결한 후 단로기를 넣어 한다.
  2. 점검시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야하며, 점검 후에는 단로기를 넣고 난 다음에 차단기로 부하회로를 연결하여야 한다.
  3. 점검시에는 단로기를 열고 난 후 차단기를 열어야하며, 점검이 끝난 경우에는 차단기를 부하에 연결한 다음에 단로기를 넣어야 한다.
  4. 점검시에는 차단기로 부하회로를 끊고 난 다음에 단로기를 열어야 하며, 점검 후에는 단로기를 넣은 후 차단기를 넣어야 한다.
(정답률: 59%)
  • 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 부하 차단 능력이 있는 차단기를 먼저 조작하여 전류를 끊은 후 단로기를 개폐해야 안전합니다. 따라서 점검 시에는 차단기 개방 후 단로기를 열고, 복구 시에는 단로기를 먼저 닫은 후 차단기를 투입해야 합니다.
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27. 길이가 35㎞인 단상2선식 전선로의 유도리액턴스는 약 몇 Ω 인가? (단, 전선로의 단위길이당 인덕턴스 1.3m H/㎞/선이고, 주파수는 60㎐ 이다.)

  1. 17.6
  2. 26.5
  3. 34.3
  4. 68.5
(정답률: 35%)
  • 유도리액턴스는 주파수와 전체 인덕턴스의 곱으로 계산하며, 단상 2선식이므로 전선 2가닥의 인덕턴스를 모두 고려해야 합니다.
    ① [기본 공식] $X_{L} = 2 \pi f L$
    ② [숫자 대입] $X_{L} = 2 \times 3.14 \times 60 \times (1.3 \times 10^{-3} \times 35 \times 2)$
    ③ [최종 결과] $X_{L} = 34.3$ $\Omega$
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28. 직접접지방식을 다른 접지방식에 비교하였을 때 틀린 것은?

  1. 통신선에 미치는 유도장해가 최소이다.
  2. 기기의 절연수준 저감이 가능하다.
  3. 보호계전기의 동작이 확실하여 신뢰도가 높다.
  4. 접지고장시 건전상의 이상전압이 최저이다.
(정답률: 44%)
  • 직접접지방식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 크기 때문에 통신선에 미치는 유도장해가 가장 큽니다.

    오답 노트
    기기의 절연수준 저감 가능, 보호계전기 동작 확실, 건전상 이상전압 최저 등은 직접접지방식의 대표적인 장점입니다.
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29. 유입차단기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기름이 분해하여 발생되는 가스의 주성분은 수소 가스이다.
  2. 붓싱 변류기를 사용할 수 없다.
  3. 기름이 분해하여 발생된 가스는 냉각작용을 한다.
  4. 보통 상태의 공기 중에서보다 소호능력이 크다.
(정답률: 45%)
  • 유입차단기는 구조적으로 붓싱 변류기(BCT)를 설치하여 사용할 수 있습니다.

    오답 노트
    붓싱 변류기를 사용할 수 없다: 붓싱 변류기 사용이 가능함
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30. 저압 네트워크 배전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전압강하가 적다.
  2. 부하밀도가 적은 곳에 유용하다.
  3. 무정전 공급의 신뢰도가 높다.
  4. 부하의 증가에 대한 적응성이 크다.
(정답률: 51%)
  • 저압 네트워크 배전방식은 전원선을 그물망처럼 연결하여 신뢰도를 높인 방식으로, 부하밀도가 매우 높은 도심지 등에 유용하게 사용됩니다.

    오답 노트
    부하밀도가 적은 곳에 유용하다: 부하밀도가 높은 도심지에 적합함
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31. 전주사이의 경간이 80m인 가공 전선로에서 전선 1m의 하중이 0.37kgf, 전선의 딥이 0.8m 이라면 전선의 수평장력은 몇 kgf 인가?

  1. 330
  2. 350
  3. 370
  4. 390
(정답률: 70%)
  • 전선의 이도(딥) 공식을 이용하여 수평장력을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{W S^{2}}{8 D}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{0.37 \times 80^{2}}{8 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $T = 370 \text{ kgf}$
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32. 송전단 전압이 3300V, 수전단 전압이 3000V 인 3상 배전선에서 부하전력이 1200kw, 역률이 0.9 일 때 선로저항은 약 몇 Ω 인가?(단, 선로의 리액턴스는 무시한다.)

  1. 0.68
  2. 0.75
  3. 0.83
  4. 0.95
(정답률: 37%)
  • 전압강하 공식을 이용하여 선로저항을 구할 수 있습니다. 리액턴스를 무시하므로 전압강하는 저항에 의한 전압강하만 고려합니다.
    ① [기본 공식] $e = \frac{P}{V} \times R$
    ② [숫자 대입] $3300 - 3000 = \frac{1200 \times 10^{3}}{3000} \times R$
    ③ [최종 결과] $R = 0.75 \Omega$
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33. 유도장해의 방지책으로 차폐선을 이용하면 유도전압을 몇 % 정도 줄일 수 있는가?

  1. 30~50
  2. 60~70
  3. 80~90
  4. 90~100
(정답률: 45%)
  • 통신선 등에 유도장해를 방지하기 위해 차폐선을 설치하면 유도전압을 약 $30 \sim 50\%$ 정도 감소시킬 수 있습니다.
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34. 그림과 같은 열사이클은?

  1. 재열사이클
  2. 재생사이클
  3. 재생재열사이클
  4. 카르노사이클
(정답률: 66%)
  • 제시된 이미지와 같이 터빈에서 추출한 증기를 급수 가열기에 공급하여 급수의 온도를 높임으로써 열효율을 향상시키는 사이클은 재생사이클입니다.
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35. 설비 A가 150kw, 수용률 0.5, 설비 B가 250kw, 수용률 0.8 일 때 합성최대전력이 235kw 이면 부등률은 약 얼마인가?

  1. 1.10
  2. 1.13
  3. 1.17
  4. 1.22
(정답률: 72%)
  • 부등률은 각 부하의 최대수용전력의 합을 합성최대전력으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D = \frac{\sum P_{max}}{P_{combined}}$
    ② [숫자 대입] $D = \frac{150 \times 0.5 + 250 \times 0.8}{235}$
    ③ [최종 결과] $D = 1.17$
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36. 피뢰기의 제한전압이란?

  1. 상용주파수의 방전개시전압
  2. 충격파의 방전개시전압
  3. 충격방전 종료후 전력계통으로부터 피뢰기에 상용 주파 전류가 흐르고 있는 도안의 피뢰기 단자전압
  4. 충격방전전류가 흐르고 있는 동안의 피뢰기의 단자 전압의 파고값
(정답률: 70%)
  • 피뢰기의 제한전압은 낙뢰와 같은 충격방전전류가 흐르고 있는 동안 피뢰기 단자 사이에 나타나는 전압의 최대값(파고값)을 의미합니다.
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37. 조압수조의 설치목적에 해당되는 것은?

  1. 수압관의 보호
  2. 수차의 보호
  3. 조속기의 보호
  4. 여수의 처리
(정답률: 35%)
  • 조압수조는 수차의 부하 변동 시 발생하는 수격 작용을 완화하여 수압관의 파손을 방지하고 보호하기 위해 설치합니다.
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38. 송전선로를 연가하는 주된 목적은?

  1. 페란티효과의 방지
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로정수의 평형
  4. 유도뢰의 방지
(정답률: 77%)
  • 송전선로를 연가(Transposition)하는 이유는 전선 배치에 따른 상별 인덕턴스와 정전용량의 차이를 없애 선로정수를 평형하게 만들기 위함입니다.
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39. 송전선에 낙뢰가 가해져서 애자에 섬락이 생기면 아크가 생겨 애자가 손상되는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 아아모로드(armour rod)
  3. 가공지선
  4. 아킹혼(arcing horn)
(정답률: 71%)
  • 아킹혼(arcing horn)은 애자 양단에 설치하여 섬락 발생 시 아크를 애자 밖으로 유도함으로써 애자의 손상을 방지하는 장치입니다.
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40. 지중 케이블에서 고장점을 찾는 방법이 아닌 것은?

  1. 머리 루프(Murray loop)시험기에 의한 방법
  2. 메거(Megger)에 의한 측정 방법
  3. 수색 코일(Search coil)에 의한 방법
  4. 펄스에 의한 측정법
(정답률: 69%)
  • 지중 케이블의 고장점 측정에는 머리 루프 시험기, 수색 코일, 펄스 측정법 등이 사용됩니다.

    오답 노트
    메거(Megger)에 의한 측정 방법: 메거는 절연 저항을 측정하는 장비이며, 구체적인 고장 지점(거리)을 찾는 방법은 아닙니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류기의 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌 것은?

  1. 정류 주기를 크게 할 것
  2. 정류 코일의 인덕턴스를 작게 할 것
  3. 리액턴스 전압을 작게 할 것
  4. 브러시 접촉 저항을 작게 할 것
(정답률: 70%)
  • 양호한 정류를 위해서는 리액턴스 전압을 낮추어 정류 불량을 방지해야 합니다. 정류 주기를 크게 하고, 코일의 인덕턴스를 작게 하며, 리액턴스 전압을 낮추는 것이 필수 조건입니다.

    오답 노트
    브러시 접촉 저항을 작게 할 것: 접촉 저항은 정류 성능에 직접적인 영향을 주는 핵심 조건이 아닙니다.
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42. 직류분권 전동기의 전체 도체수는 100이고, 단중중권이며 자극수는 4, 자속수는 극당 0.628wb 이다. 부하를 걸어 전기자에 5A 가 흐르고 있을 때의 토크는 약몇 Nㆍm 인가?

  1. 15
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 47%)
  • 직류기의 토크는 자속, 도체수, 전류, 그리고 병렬 회로수에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{P Z \Phi I}{2 \pi a}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{4 \times 100 \times 0.628 \times 5}{2 \pi \times 2}$
    ③ [최종 결과] $T = 49.97 \approx 50$
    ※ 단중중권이므로 병렬 회로수 $a = 2$를 적용합니다.
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43. 전기자 도체의 굵기, 권수, 극수가 모두 동일할 때 단중파권은 단중중권에 비해 전류와 전압의 관계는?

  1. 소전류와 저전압이다.
  2. 대전류와 저전압이다.
  3. 소전류와 고전압이다.
  4. 대전류와 고전압이다.
(정답률: 60%)
  • 단중파권은 병렬 회로수 $a$가 극수 $P$와 같고, 단중중권은 병렬 회로수 $a$가 항상 2입니다. 따라서 단중파권은 중권에 비해 병렬 경로가 많아 전류는 작게 흐르고, 직렬 연결된 도체수가 많아 전압은 높게 나타납니다.
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44. 변압기의 등가회로를 그리기 위하여 다음과 같은 시험을 하였다고 한다. 필요 없는 시험은?

  1. 무부하시험
  2. 각 권선의 저항측정
  3. 반환부하시험
  4. 단락시험
(정답률: 55%)
  • 변압기의 등가회로를 구성하기 위해서는 철손과 여자전류를 구하는 무부하시험, 임피던스와 동손을 구하는 단락시험, 그리고 권선 저항 측정이 필요합니다. 반환부하시험은 등가회로 작성을 위한 필수 시험이 아닙니다.
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45. 병렬운전을 하고 있는 3상 동기 발전기에 동기화 전류가 흐르는 경우는 어느 때인가?

  1. 부하가 증가할 때
  2. 여자전류를 변화시킬 때
  3. 부하가 감소 할 때
  4. 원동기의 출력이 변화할 때
(정답률: 36%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 중 원동기의 출력이 변화하면 부하 분담이 바뀌면서 기계적 각도가 변하게 되고, 이로 인해 두 발전기 사이에 위상차가 발생하여 동기화 전류가 흐르게 됩니다.

    오답 노트
    여자전류를 변화시킬 때: 무효전력 분담이 변하며 무효순환전류가 흐름
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46. 3상 유도전동기에 불평형 3상 전압을 가한 경우 다음 전동기 특성 중 옳은 것은?

  1. 영상분전압은 존재하지 않는다.
  2. 영상전압을 고려하여야 한다.
  3. 정상전압과 역상 전압에 의한 회전자계 방향은 같다.
  4. 정상운전 상태에서 역상분은 제동 작용을 하지 않는다.
(정답률: 33%)
  • 3상 유도전동기에 불평형 전압이 인가되면 정상분과 역상분 전압으로 분해되지만, 전동기의 권선 구조상 3상 전압의 합이 0이 되므로 영상분전압은 존재하지 않습니다.

    오답 노트
    영상전압을 고려하여야 한다: 영상분은 존재하지 않음
    정상전압과 역상 전압에 의한 회전자계 방향은 같다: 서로 반대 방향임
    정상운전 상태에서 역상분은 제동 작용을 하지 않는다: 역상분은 회전 방향과 반대로 작용하여 제동 효과를 일으킴
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47. 변압기유(油)의 요구 특성이 아닌 것은?

  1. 인화점이 높을 것
  2. 응고점이 낮을 것
  3. 점도가 클 것
  4. 절연내력이 클 것
(정답률: 65%)
  • 변압기유는 냉각 작용을 위해 순환이 잘 되어야 하므로 점도가 낮아야 합니다.

    오답 노트
    인화점: 화재 방지를 위해 높아야 함
    응고점: 저온 운전을 위해 낮아야 함
    절연내력: 전기적 절연을 위해 커야 함
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48. “3상 권선형 유도전동기의 2차 회로가 단선이 된 경우에 부하가 약간 무거운 정도에서는 슬립이 50% 인 곳에서 운전이 된다.” 이것을 무엇이라 하는가?

  1. 차동기 운전
  2. 자기여자
  3. 게르게스 현상
  4. 난조
(정답률: 72%)
  • 3상 권선형 유도전동기의 2차 회로가 단선되었을 때, 부하가 가벼우면 정지하지만 약간 무거운 부하에서는 슬립이 약 50%인 지점에서 운전되는 특이 현상을 게르게스 현상이라고 합니다.
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49. 어떤 주상 변압기가 4/5부하일 때, 최대효율이 된다고 한다. 전부하에 있어서의 철손과 동손의 비 는 약 얼마인가?

  1. 0.64
  2. 1.56
  3. 1.64
  4. 2.56
(정답률: 59%)
  • 변압기의 최대 효율 조건은 철손($P_i$)과 동손($P_c$)이 같을 때이며, 부하율 $m$에서의 동손은 전부하 동손의 $m^2$배가 됩니다. 따라서 전부하 시 철손과 동손의 비는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\frac{P_c}{P_i} = \frac{1}{m^2}$
    ② [숫자 대입] $\frac{P_c}{P_i} = \frac{1}{(4/5)^2}$
    ③ [최종 결과] $\frac{P_c}{P_i} = 1.56$
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50. 직류전동기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전동차용 전동기는 차동복권 전동기이다.
  2. 직권 전동기가 운전 중 무부하로 되면 위험 속도가 된다.
  3. 부하변동에 대하여 속도변동이 가장 큰 직류전동기는 분권전동기이다.
  4. 직류직권 전동기는 속도 조정이 어렵다.
(정답률: 60%)
  • 직권 전동기는 부하 전류가 곧 계자 전류가 되므로, 무부하 상태가 되면 계자 자속이 거의 0에 가까워져 속도가 무한히 증가하는 위험 속도에 도달하게 됩니다.

    오답 노트
    전동차용 전동기: 직권 전동기를 주로 사용함
    속도변동이 가장 큰 전동기: 직권 전동기임
    직류직권 전동기: 계자 저항 조절 등으로 속도 조정이 가능함
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51. 부하변동이 심한 부하에 직권전동기를 사용할 때 전기자 반작용을 감소시키기 위해서 설치하는 것은?

  1. 계자권선
  2. 보상권선
  3. 브러시
  4. 균압선
(정답률: 66%)
  • 직권전동기에서 부하 변동이 심할 때 발생하는 전기자 반작용을 억제하여 자속의 왜곡을 방지하고 정류 특성을 개선하기 위해 설치하는 것이 보상권선입니다.
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52. 다음 중 정류자형 주파수 변환기의 용도가 아닌 것은?

  1. 역률개선
  2. 전동기 속도제어
  3. 교류 여과기
  4. 대용량 전동기
(정답률: 33%)
  • 정류자형 주파수 변환기는 교류의 주파수를 변경하여 전동기 속도제어, 역률개선, 교류 여과기 등으로 활용되지만, 대용량 전동기 자체를 의미하는 용도는 아닙니다.
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53. 1000kVA 역률 0.9, 효율 0.9 인 동기발전기 운전용 원동기의 출력은 몇 kw 인가?

  1. 520
  2. 720
  3. 800
  4. 1000
(정답률: 37%)
  • 원동기의 출력은 발전기가 출력하는 유효전력을 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{in} = \frac{P \times \cos \theta}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $P_{in} = \frac{1000 \times 0.9}{0.9}$
    ③ [최종 결과] $P_{in} = 1000$
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54. 2대의 3상 동기 발전기가 무부하 병렬운전하고 있을 때 대응하는 기전력사이에 60°의 위상차가 있다면 한 쪽 발전기에서 다른 쪽 발전기에 공급되는 전력은 약 몇 kw인가? (단, 각 발전기의 기전력(선간)은 3,300V, 동기 리액턴스는 5Ω이고 전기자 저항은 무시한다.)

  1. 181
  2. 314
  3. 363
  4. 720
(정답률: 53%)
  • 두 동기 발전기의 병렬 운전 시 위상차로 인해 발생하는 전력 전송량은 상전압과 동기 리액턴스를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{E^{2}}{2X_{s}} \sin \delta$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{(\frac{3300}{\sqrt{3}})^{2}}{2 \times 5} \sin 60^{\circ} \times 10^{-3}$
    ③ [최종 결과] $P = 314$
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55. 10극, 3상 유도전동기가 있다. 회전자도 3상이고, 정지시의 2차 1상의 전압이 150V 이다. 이 회전자를 회전자계와 반대방향으로 400rpm 회전시키면 2차 전압은 약 몇 V 인가? (단, 1차 전원 주파수는 50㎐이다.)

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 46%)
  • 회전자 전압은 슬립과 정지 시 전압의 곱으로 결정됩니다. 회전자가 회전자계와 반대 방향으로 회전하므로 슬립 계산 시 회전 속도를 음수로 적용합니다.
    동기 속도 계산:
    ① [기본 공식] $N_{s} = \frac{120f}{p}$
    ② [숫자 대입] $N_{s} = \frac{120 \times 50}{10}$
    ③ [최종 결과] $N_{s} = 600$
    슬립 및 2차 전압 계산:
    ① [기본 공식] $V = \frac{N_{s} - N}{N_{s}} V_{0}$
    ② [숫자 대입] $V = \frac{600 - (-400)}{600} \times 150$
    ③ [최종 결과] $V = 250$
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56. 정격 15kW, 기계손 350W, 전부하 슬립이 3%인 3상 유도 전동기의 전부하시의 2차 동손은 약 몇 W 인가?

  1. 400
  2. 425
  3. 450
  4. 475
(정답률: 36%)
  • 유도 전동기의 2차 동손은 슬립과 2차 입력(출력 + 기계손)의 관계를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P_{c2} = \frac{s}{1-s} P$
    ② [숫자 대입] $P_{c2} = \frac{0.03}{1-0.03} (15000 + 350)$
    ③ [최종 결과] $P_{c2} = 474.7$
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57. 불평형 전압 상태에서 3상 유도전동기를 운전하면 토크와 입력은 어떻게 되는가?

  1. 토크가 감소하고 입력도 감소한다.
  2. 토크는 감소하고 입력은 증가한다.
  3. 토크는 증가하고 입력은 감소한다.
  4. 토크가 증가하고 입력도 증가한다.
(정답률: 45%)
  • 불평형 전압 상태에서는 회전자계가 원형이 아닌 타원 형태로 변하여 회전력인 토크는 감소합니다. 반면, 불평형 전류가 정상분과 역상분으로 분리되어 흐르면서 전체 입력 전류가 증가하게 됩니다.
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58. 어떤 변압기의 백분율 저항 강하가 2%, 백분율 리액턴스 강하가 3%라 한다. 이 변압기고 역률이 80%인 부하에 전력을 공급하고 있다. 이 변압기의 전압변동률은 몇 %인가?

  1. 4.0
  2. 2.4
  3. 3.4
  4. 3.8
(정답률: 55%)
  • 변압기의 전압변동률은 저항 강하에 역률을 곱하고, 리액턴스 강하에 무효율을 곱하여 합산하여 구합니다.
    $$ \epsilon = p \cos \theta + q \sin \theta $$
    $$ \epsilon = 2 \times 0.8 + 3 \times 0.6 $$
    $$ \epsilon = 3.4 $$
    따라서 전압변동률은 $3.4\%$입니다.
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59. 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: 41%)
  • 3상 직권 정류자 전동기에서 중간 변압기는 전동기의 특성 조정, 실효 권수비 조정, 경부하 시 속도의 이상 상승을 방지하기 위해 사용됩니다. 직권 특성 자체는 전동기의 기본 결선 구조에 의해 결정되는 것이지 변압기의 목적이 아닙니다.
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60. 3상 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 성질에 따라 다르다. 잘못 설명한 것은?

  1. COSθ≒1 일 때 즉 전압, 전류가 동상일 때는 실제적으로 교차자화작용을 한다.
  2. COSθ≒0 일 때 즉 전류가 전압보다 90°뒤질 때는 감자작용을 한다.
  3. COSθ≒0 일 때 즉 전류가 전압보다 90°앞설 때 증자작용을 한다.
  4. COSθ≒. 일 때 즉 전류가 전압보다 ø 만큼 뒤질때 증자작용을 한다.
(정답률: 61%)
  • 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 역률에 따라 결정됩니다. 전류가 전압보다 $\phi$만큼 뒤지는 지상 부하에서는 자속이 감소하는 감자작용이 일어납니다.

    오답 노트
    전압과 전류가 동상일 때: 교차자화작용
    전류가 전압보다 $90^{\circ}$ 뒤질 때: 감자작용
    전류가 전압보다 $90^{\circ}$ 앞설 때: 증자작용
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4과목: 회로이론

61. 그림에서 저항 0.2Ω 에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.3
  4. 0.4
(정답률: 57%)
  • 테브낭의 정리를 이용하여 $0.2\Omega$ 저항을 부하로 보고 나머지 회로를 등가 회로로 변환합니다. $a$점과 $b$점 사이의 전압 $V_{th}$와 등가 저항 $R_{th}$를 구하여 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = \frac{V_{th}}{R_{th} + R_{L}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{th} = 10 \times (\frac{6}{6+4} - \frac{4}{6+4}) = 2 \text{ V}, \quad R_{th} = \frac{6 \times 4}{6+4} + \frac{6 \times 4}{6+4} = 4.8 \Omega$$
    $$I = \frac{2}{4.8 + 0.2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 0.4 \text{ A}$$
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62. 그림과 같은 회로에서 15Ω에 흐르는 전류는 몇 A인가?

  1. 4
  2. 8
  3. 10
  4. 20
(정답률: 66%)
  • 키르히호프의 전류 법칙(KCL)에 의해, 병렬 회로의 한 마디로 들어오는 전류의 합은 나가는 전류의 합과 같습니다. $15\Omega$ 저항으로 흐르는 전류는 회로 내 모든 전류원의 합과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$I = I_{1} + I_{2} + I_{3}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I = 13 + 2 + 5$$
    ③ [최종 결과]
    $$I = 20 \text{ A}$$
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63. 그림과 같은 회로에서 단자 ab 사이의 합성 저항은 몇 Ω 인가?

  1. r
  4. 3r
(정답률: 66%)
  • 그림의 회로에서 $b$점을 오른쪽 끝으로 옮겨 분석하면, $2r$과 $r$이 직렬로 연결된 가지와 $3r$이 연결된 가지가 서로 병렬로 연결된 구조가 됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{(R_{1} + R_{2}) \times R_{3}}{(R_{1} + R_{2}) + R_{3}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{(2r + r) \times 3r}{(2r + r) + 3r} = \frac{3r \times 3r}{6r}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = \frac{9r^{2}}{6r} = \frac{3}{2}r$$
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64. i = 3000 (2t + 3t2) [A]로 표시되는 전류가 어떤 도선을 2초간 지나갔다. 통과한 전 전기량은 몇 Ah 인가?

  1. 3.6
  2. 10
  3. 36
  4. 100
(정답률: 33%)
  • 전기량 $Q$는 전류 $i$를 시간에 대해 적분하여 구할 수 있습니다. 주어진 전류 식을 $0$초부터 $2$초까지 적분한 후, 단위 $\text{As}$를 $\text{Ah}$로 변환합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = \int_{0}^{t} i \, dt$$
    ② [숫자 대입]
    $$Q = \int_{0}^{2} 3000(2t + 3t^{2}) \, dt = 3000 [t^{2} + t^{3}]_{0}^{2} = 3000(4 + 8) = 36000 \text{ C}$$
    ③ [최종 결과]
    $$Q = \frac{36000}{3600} = 10 \text{ Ah}$$
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65. 그림과 같이 접속된 회로이 단자 a, b에서 본 등가 임피던스는 어떻게 표현되는가?

  1. R1 + R2 + jω(L1 + L2)
  2. R1 + R2 + jω(L1 - L2)
  3. R1 + R2 + jω(L1 + L2 + 2M)
  4. R1 + R2 + jω(L1 + L2 - 2M)
(정답률: 61%)
  • 그림의 회로는 두 코일의 도트 표시가 서로 반대 방향으로 전류가 흐르는 차동결합 회로입니다. 차동결합 시 상호 인덕턴스 $M$에 의한 전압이 전체 임피던스를 감소시키는 방향으로 작용하므로, 합성 임피던스는 다음과 같습니다.
    $$Z = R_{1} + R_{2} + j\omega(L_{1} + L_{2} - 2M)$$
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66. 비접지 3상 Y 부하에서 각 선전류를 Ia, Ib, Ic, 라 할 때 전류의 영상분 I0 는 얼마인가?

  1. Ia + Ib
  2. Ib + Ic
  3. Ic + Ia
  4. 0
(정답률: 73%)
  • 영상분 전류는 3상 전류의 합의 $\frac{1}{3}$로 정의됩니다. 비접지 회로에서는 전류가 흐를 수 있는 귀로(중성점 접지)가 없으므로, 키르히호프의 전류 법칙에 의해 $I_a + I_b + I_c = 0$이 되며, 이에 따라 영상분 전류 $I_0$는 0이 됩니다.
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67. 대칭 3상 Y결선 부하에서 각 상의 임피던스가 Z = 16 + j12Ω이고, 부하전류가 10A 일 때, 이 부하의 선간전압은 약 몇 V 인가?

  1. 152.6
  2. 229.1
  3. 346.4
  4. 445.1
(정답률: 66%)
  • Y결선에서 선간전압은 상전압의 $\sqrt{3}$배이며, 상전압은 전류와 임피던스의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $V_L = \sqrt{3} \times I \times Z$
    ② [숫자 대입] $V_L = \sqrt{3} \times 10 \times \sqrt{16^2 + 12^2}$
    ③ [최종 결과] $V_L = 346.4$ V
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68. 대칭좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 대칭좌표법은 일반적인 비대칭 n 상 교류회로의 계산에도 이용된다.
  2. 대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0 이고, 정상분만 남는다.
  3. 비대칭 n 상 교류회로는 영상분, 역상분 및 정상분의 3성분으로 해석한다.
  4. 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상부이 존재하지 않는다.
(정답률: 57%)
  • 대칭좌표법에서 영상분은 중성점이 접지되어 영상 전류가 흐를 수 있는 경로가 있을 때 존재합니다. 따라서 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재할 수 있습니다.

    오답 노트
    대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0 이고, 정상분만 남는다: 대칭 상태의 정의이므로 옳은 설명입니다.
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69. 비정현파에서 정현 대칭의 조건은 어느 것인가?

  1. f=(t) = f(-t)
  2. f=(t) = -f(t)
  3. f=(t) = -f(-t)
  4. f=(t) = -f(t+T/2)
(정답률: 61%)
  • 정현 대칭(기함수 대칭)은 원점에 대하여 대칭인 함수를 의미하며, 시간 $t$를 $-t$로 바꾸었을 때 원래 함수의 부호가 반대로 나타나는 성질을 가집니다.
    따라서 $f(t) = -f(-t)$가 정현 대칭의 조건입니다.
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70. 그림과 같은 π형 회로의 4단자 정수 중 D 의 값은?

  1. Z2
  2. 1 + Z2/Z1
  3. 1/Z1 + 1/Z2
  4. 1 + Z2/Z3
(정답률: 52%)
  • $\pi$형 회로의 4단자 정수 $D$는 출력측 개방 시의 전압비로 정의되며, 회로 구성상 $1 + \frac{Z_{2}}{Z_{1}}$의 값을 가집니다.
    ① [기본 공식] $D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{1}}$
    ② [숫자 대입] (회로도 $\text{}$ 적용)
    ③ [최종 결과] $D = 1 + \frac{Z_{2}}{Z_{1}}$
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71. 대칭 5상 기전력의 선간전압과 상기전력의 위상차는 약 얼마인가?

  1. 27°
  2. 36°
  3. 54°
  4. 72°
(정답률: 61%)
  • 대칭 $n$상 기전력에서 선간전압과 상기전력의 위상차는 $\frac{180}{n}$도로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{180}{n}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{180}{5}$
    ③ [최종 결과] $\theta = 36^{\circ}$
    단, 문제에서 요구하는 위상차의 정의에 따라 $90^{\circ} - 36^{\circ} = 54^{\circ}$가 정답이 됩니다.
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72. 변압비 33 : 1 의 단상변압기 3개를 1차는 △, 2차는 Y로 결선하고 1차 선간에 3300V를 가할 때의 무부하 2차 선간 전압은 약 몇 V 인가?

  1. 100
  2. 120
  3. 141.4
  4. 173.2
(정답률: 54%)
  • 1차 $\Delta$ 결선 전압을 변압비로 나누어 2차 상전압을 구하고, 이를 다시 $\sqrt{3}$배 하여 2차 Y결선 선간전압을 구합니다.
    ① [기본 공식] $V_{2L} = \frac{V_{1L}}{a} \times \sqrt{3}$
    ② [숫자 대입] $V_{2L} = \frac{3300}{33} \times \sqrt{3}$
    ③ [최종 결과] $V_{2L} = 173.2$ V
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73. 저항 30Ω, 용량성 리액턴스 40Ω의 병렬회로에 120V의 정현파 교번 전압을 가할 때 전 전류는 몇 A 인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 51%)
  • 병렬회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{(\frac{V}{R})^{2} + (\frac{V}{X_{C}})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{(\frac{120}{30})^{2} + (\frac{120}{40})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 5$ A
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74. 교류전압 100V, 전류 20A로서 1.2kW의 전력을 소비하는 회로의 리액턴스는 몇 Ω인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 10
(정답률: 46%)
  • 피상전력과 유효전력의 관계를 통해 무효전력을 구한 뒤, 리액턴스를 산출하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{\sqrt{S^{2} - P^{2}}}{I^{2}}$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{\sqrt{(100 \times 20)^{2} - 1200^{2}}}{20^{2}}$
    ③ [최종 결과] $X = 4$ $\Omega$
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75. 어떤 코일에 흐르는 전류를 0.5msec 동안에 5A 변화시키면 20V의 전압이 생긴다. 자기 인덕턴스는 몇 mH인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 54%)
  • 코일에 흐르는 전류가 변화할 때 발생하는 유도 기전력 공식을 사용하여 자기 인덕턴스를 구합니다.
    ① [기본 공식] $ L = V \times \frac{dt}{di} $
    ② [숫자 대입] $ L = 20 \times \frac{0.5 \times 10^{-3}}{5} $
    ③ [최종 결과] $ L = 2 \times 10^{-3} $
    결과값이 $2 \times 10^{-3}\text{ H}$이므로, 이는 $2\text{ mH}$가 됩니다.
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76. f(t) = sin t cos t 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 39%)
  • 삼각함수의 항등식을 이용하여 함수를 단순화한 후 라플라스 변환을 적용합니다. $\sin t \cos t = \frac{1}{2} \sin 2t$ 임을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $ \mathcal{L}\{ \sin at \} = \frac{a}{s^2 + a^2} $
    ② [숫자 대입] $ \mathcal{L}\{ \frac{1}{2} \sin 2t \} = \frac{1}{2} \times \frac{2}{s^2 + 2^2} $
    ③ [최종 결과] $ \frac{1}{s^2 + 4} $
    따라서 정답은 입니다.
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77. 그림과 같은 회로에서 스위치 S를 t = 0에서 닫았을 때 (VL)t=0 = 100V, = 400A/sec 이다. L 의 값은 몇 H 인가?

  1. 0.1
  2. 0.5
  3. 0.25
  4. 7.5
(정답률: 68%)
  • 인덕터에 유도되는 전압은 인덕턴스와 전류 변화율의 곱으로 나타낼 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ L = \frac{V_L}{\frac{di}{dt}} $
    ② [숫자 대입] $ L = \frac{100}{400} $
    ③ [최종 결과] $ L = 0.25 $
    따라서 인덕턴스 $L$의 값은 $0.25\text{ H}$ 입니다.
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78. 출력이 로 표시되는 제어계가 있다. 이 계의 시간 함수 f(t)의 정상값은?

  1. 3
  2. 2
  3. 1/3
  4. 1/6
(정답률: 65%)
  • 제어계의 정상값은 최종값 정리를 이용하여 구할 수 있습니다. 최종값 정리에 따라 $s$가 $0$으로 갈 때의 극한값을 계산합니다.
    주어진 전달함수 $\text{F(s)} = \frac{3s + 2}{s(s^2 + 2s + 6)}$에 대해 최종값 정리를 적용합니다.
    ① $f(\infty) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② $f(\infty) = \lim_{s \to 0} s \times \frac{3s + 2}{s(s^2 + 2s + 6)} = \frac{3(0) + 2}{0^2 + 2(0) + 6}$
    ③ $f(\infty) = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$
    따라서 시간 함수 $\text{f(t)}$의 정상값은 $1/3$입니다.
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79. 저항 R1, R2 및 인덕턴스 L의 직렬회로가 있다. 이 회로의 시정수는?

(정답률: 63%)
  • RL 직렬회로의 시정수는 회로의 전체 저항과 인덕턴스의 비로 결정됩니다. 저항 $R_1$과 $R_2$가 직렬로 연결되어 있으므로 전체 저항은 두 저항의 합이 됩니다.
    ① [기본 공식] $ \tau = \frac{L}{R_{total}} = \frac{L}{R_1 + R_2} $
    ② [숫자 대입] $ \tau = \frac{L}{R_1 + R_2} $
    ③ [최종 결과] $ \tau = \frac{L}{R_1 + R_2} $
    따라서 정답은 입니다.
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80. 그림과 같은 회로의 2단자 임피던스 Z(s)는? (단, S=jω라 한다.)

(정답률: 34%)
  • 회로의 임피던스는 직렬 연결된 커패시터와 병렬로 연결된 두 가지 가지(Branch)의 합성 임피던스를 구하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $Z(s) = \frac{1}{sC_1} + \frac{sL_1 + \frac{1}{sC_2}}{1 + sL_2(sL_1 + \frac{1}{sC_2})}$
    ② [숫자 대입]
    $Z(s) = \frac{1}{s \cdot 1} + \frac{0.5s + \frac{1}{2s}}{1 + s \cdot 1(0.5s + \frac{1}{2s})}$
    ③ [최종 결과]
    $Z(s) = \frac{s^4 + 4s^2 + 1}{s(3s^2 + 1)}$
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 지중 전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 견고하고 차량 기타 중량물의 압력에 견딜 수 있을 것
  2. 그 안의 고인물을 제거할 수 있는 구조일 것
  3. 뚜껑은 시설자 이외의 자가 쉽게 열 수 없도록 할 것
  4. 조명 및 세척이 가능한 장치를 하도록 할 것
(정답률: 71%)
  • 지중함은 견고한 구조로 중량물의 압력에 견뎌야 하며, 고인물 제거 구조와 무단 개방 방지 조치가 필요합니다. 하지만 조명 및 세척 장치를 반드시 설치해야 한다는 규정은 시설기준에 포함되지 않습니다.
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82. 가공 전선로의 지지물로 사용할 수 없는 것은?

  1. 보호주
  2. 목주
  3. 철주
  4. 철탑
(정답률: 27%)
  • 가공 전선로의 지지물로는 목주, 철주, 철근콘크리트주, 철탑 등이 사용됩니다. 보호주는 전선로를 보호하기 위한 보조 시설물일 뿐, 전선을 지지하는 주된 지지물로 사용할 수 없습니다.
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83. 특별고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 67%)
  • 특별고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 안전 확보를 위해 궤조면상 $6.5\text{m}$이상의 높이를 유지해야 합니다.
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84. 전기울타리의 시설에 사용되는 전선은 지름 몇 mm의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기이어야 하는가?

  1. 2
  2. 2.6
  3. 3.2
  4. 4
(정답률: 25%)
  • 전기 울타리 시설 기준에 따라 사용되는 전선은 인장 강도 $1.38\text{kN}$이상, 굵기는 $2\text{mm}$이상의 경동선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기를 가져야 합니다.
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85. 터널내에 3300V 전선로를 케이블공사로 시행하려고 한다. 케이블을 조영재의 옆면 또는 아래면에 따라 붙일 경우에 케이블의 지지점간의 거리는 몇 m 이하로 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 36%)
  • 터널 내 케이블 공사 시 케이블을 조영재의 옆면 또는 아래면에 따라 붙여 시설하는 경우, 지지점 간의 거리는 $2\text{ m}$이하로 유지해야 합니다.
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86. 사용전압 400V 미만인 쇼윈도내의 배선에 사용하는 캡타이어 케이블의 단면적은 최소 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1.0
  4. 1.25
(정답률: 52%)
  • 사용전압 $400\text{ V}$ 미만인 쇼윈도 내 배선에 사용하는 캡타이어 케이블의 최소 단면적 규정은 $0.75\text{ mm}^2$이상입니다.
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87. 발전소에서 계측장치를 시설하지 않아도 되는 것은?

  1. 발전기의 전압 및 전류 또는 전력
  2. 발전기의 베어링 및 고정자의 온도
  3. 특별고압 모선의 전류 및 전력
  4. 특별고압용 변압기의 온도
(정답률: 39%)
  • 발전소 계측장치 설치 기준에 따라 발전기의 전압, 전류, 전력, 온도 및 변압기 온도는 필수 측정 항목이지만, 특별고압 모선의 전류 및 전력은 필수 시설 항목에서 제외됩니다.
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88. 사용전압 480V인 저압 옥내배선으로 절연전선을 애자사용공사에 의해서 점검할 수 있는 은폐장소에 시설하는 경우, 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 6
  2. 20
  3. 40
  4. 60
(정답률: 28%)
  • 저압 옥내배선 애자사용공사에서 점검 가능한 은폐장소에 시설할 때, 전선 상호 간의 최소 간격 규정을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $\text{간격} = 0.06\text{ m}$
    ② [숫자 대입] $\text{간격} = 0.06 \times 100\text{ cm}$
    ③ [최종 결과] $\text{간격} = 6\text{ cm}$
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89. 가로등, 경기장, 고장, 아파트 단지 등의 일반조명을 위하여 시설하는 고압방전등의 그 효율이 몇 lm/W 이상의 것이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 70
  4. 100
(정답률: 58%)
  • 가로등, 경기장, 아파트 단지 등 일반조명용 고압방전등의 효율 기준은 $70\text{ lm/W}$이상이어야 합니다.
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90. 교통신호등회로의 사용전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 110
  2. 200
  3. 220
  4. 300
(정답률: 61%)
  • 교통신호등회로의 사용전압은 $300\text{V}$이하로 제한하여 안전을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    흥행장(오케스트라, 무대 밑 등): $400\text{V}$이하입니다.
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91. 사용전압이 22900V인 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 이 특별고압 가공전선로의 보안공사는 어떤 종류의 보안공사로 하여야 하는가?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특별고압 보안공사
  3. 제2종 특별고압 보안공사
  4. 제3종 특별고압 보안공사
(정답률: 58%)
  • 사용전압이 $22900\text{V}$인 특별고압 가공전선로가 건조물과 제2차 접근상태로 시설될 경우, 규정에 따라 제2종 특별고압 보안공사를 적용해야 합니다.
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92. 고압 또는 특별고압 전로 중 기계기구 및 전선을 보호하기 위해 필요한 곳에는 어떤 것을 반드시 시설하여야 하는가?

  1. 계기용변성기
  2. 전력콘덴서
  3. 과전류차단기
  4. 직렬리액터
(정답률: 66%)
  • 고압 또는 특별고압 전로에서 발생할 수 있는 단락 사고나 과부하로부터 기계기구 및 전선을 보호하기 위해 과전류차단기를 반드시 시설해야 합니다.
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93. 계기용변성기의 2차측 전로에 시설하는 접지공사에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 고압의 계기용변성기의 2차측 전로에는 제1종 접지공사를 하여야 한다.
  2. 특별고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 제1종 접지 공사를 하여야 한다.
  3. 고압의 계기용변성기의 2차측 전로에는 제2종 접지공사를 하여야 한다.
  4. 특별고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 제2종 접지 공사를 하여야 한다.
(정답률: 48%)
  • 특별고압 계기용 변성기의 2차측 전로에는 제1종 접지공사를 시행하여 인체 및 기기를 보호해야 합니다.

    오답 노트
    고압 계기용 변성기 2차측: 제3종 접지공사 대상입니다.
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94. 직류식 전기철도에서 가공으로 시설하는 배류선은 케이블인 경우 이외에는 지름 3.5mm 이상의 동복강선 또는 지름 몇 mm 의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것 이어야 하는가?

  1. 2.0
  2. 2.6
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 38%)
  • 직류식 전기철도의 가공 배류선 규격은 동복강선의 경우 지름 $3.5\text{mm}$이상, 경동선의 경우 지름 $4\text{mm}$이상을 사용해야 합니다.
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95. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 49%)
  • 과거 규정에 따르면 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제1종 접지공사를 시행하였습니다.
    ※ 참고: 2021년 KEC(한국전기설비규정) 개정 이후 접지 종별 구분 방식은 폐지되었습니다.
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96. 154000V에서 6600V로 변성하는 변압기에 결합되는 고압전로에는 사용전압의 몇 배 이하인 전압이 가하여진 경우에 방전하는 장치를 그 변압기의 단자에 가까운 1극에 설치하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 56%)
  • 변압기 고압측 단자에 설치하는 방전장치는 사용전압의 3배 이하의 전압이 가해졌을 때 방전하도록 규정하고 있습니다.
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97. 전로의 중성점에 접지공사를 하는 이유로 타당하지 않은 것은?

  1. 전로의 보호장치의 확실한 동작의 확보
  2. 기계기구의 소형화
  3. 이상전압의 억제
  4. 대지접압의 저하
(정답률: 50%)
  • 전로의 중성점 접지공사는 이상전압 억제, 대지전압 저하, 보호장치의 확실한 동작 확보를 통해 계통의 안정성을 높이기 위해 시행합니다.

    오답 노트
    기계기구의 소형화: 접지공사는 안전과 보호를 위한 조치이며, 기기의 물리적 크기를 줄이는 것과는 무관합니다.
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98. 철탑의 강도 계산을 하려고 한다. 이상시 상정하중의 계산에 사용되는 풍압에 의한 하중의 종류가 아닌것은?

  1. 수직하중
  2. 좌굴하중
  3. 수평횡하중
  4. 수평종하중
(정답률: 62%)
  • 철탑의 상정하중 계산 시 풍압에 의해 발생하는 하중은 수평횡하중, 수평종하중, 수직하중으로 구분합니다.

    오답 노트
    좌굴하중: 하중으로 인해 부재가 갑자기 휘어지는 현상과 관련된 하중으로, 풍압에 의한 하중 종류에 해당하지 않습니다.
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99. 고압 보안공사에서 지지물로 A종 철근콘크리트주를 사용할 때 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 75
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 54%)
  • 고압 보안공사에서 지지물별 경간 제한 규정에 따라 A종 철근콘크리트주를 사용할 때의 경간은 100 m 이하로 제한됩니다.
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100. 전선로의 종류가 아닌 것은?

  1. 산간 전선로
  2. 수상 전선로
  3. 수저 전선로
  4. 옥측 전선로
(정답률: 46%)
  • 전선로는 설치 장소와 방식에 따라 수상 전선로, 수저 전선로, 옥측 전선로 등으로 구분합니다. 산간 전선로는 표준적인 전선로의 종류 분류에 해당하지 않습니다.
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