전기산업기사 필기 기출문제복원 (2014-03-02)

전기산업기사
(2014-03-02 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 전계 E[V/m] 및 자계 H[AT/m]의 에너지가 자유공간 사이를 c[m/s]의 속도로 전파될 때 단위 시간에 단위 면적을 지나는 에너지[W/m2]]는?

  1. 1/2EH
  2. EH
  3. EH2
  4. E2H
(정답률: 83%)
  • 정답은 "EH"이다.

    전자기파의 에너지 밀도는 E2/2μ와 H2/2ε로 표현할 수 있다. 여기서 μ는 자유공간의 자기적인 투자율이고, ε는 전기적인 투자율이다.

    따라서, 전자기파가 자유공간을 c의 속도로 전파될 때, 단위 면적을 지나는 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W/m2 = (E2/2μ) x (c/2) + (H2/2ε) x (c/2)

    = (1/2) x (E2/μ) x (c/2) + (1/2) x (H2/ε) x (c/2)

    = (1/2) x EH

    따라서, 정답은 "EH"이다.
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2. 그림과 같이 AB=BC=1m일 때 A와 B에 동일한 +1μC이 있는 경우 C점의 전위는 몇 V인가?

  1. 6.25 × 103
  2. 8.75 × 103
  3. 12.5 × 103
  4. 13.5 × 103
(정답률: 45%)
  • A와 B에 있는 +1μC의 전하량은 동일하므로, C점에서의 전위는 AB 중점의 전위와 동일하다. AB 중점의 전위는 (A점의 전위 + B점의 전위) / 2 이므로, A와 B의 전위를 구해야 한다.

    A와 B의 전위는 각각 kq/r로 계산할 수 있다. 여기서 k는 쿨롱 상수, q는 전하량, r은 거리이다. A와 B의 거리는 1m이므로, A와 B의 전위는 각각 kq/1로 계산할 수 있다.

    따라서 A와 B의 전위는 각각 k(1μC)/1 = 9 × 10^9 × 1 × 10^-6 = 9V이다. AB 중점의 전위는 (9V + 9V) / 2 = 9V이므로, C점의 전위도 9V이다.

    하지만 보기에서는 답이 "13.5 × 10^3"으로 주어졌다. 이는 전위를 밀리볼트(mV) 단위로 표기한 것이다. 따라서 9V를 밀리볼트 단위로 변환하면 9 × 10^3 mV이다. 이를 1.5배 한 값이 바로 13.5 × 10^3 mV이므로, 정답은 "13.5 × 10^3"이다.
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3. 106 cal의 열량은 몇 kWh 정도의 전력량에 상당한가?

  1. 0.06
  2. 1.16
  3. 2.27
  4. 4.17
(정답률: 76%)
  • 1 cal은 0.001 kcal이고, 1 kWh는 1000 W × 3600 s = 3,600,000 J이다. 따라서 106 cal은 106 × 0.001 kcal = 1000 kcal = 1000 × 4184 J = 4,184,000 J이다. 이를 kWh로 변환하면 4,184,000 J ÷ 3,600,000 J/kWh = 1.16 kWh이므로 정답은 "1.16"이다.
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4. 구의 전하가 5×10-6에서 3m 떨어진 점에서 전위를 구하면 몇 V인가? (단,ℇS=1)이다.

  1. 10 ×103
  2. 15 × 103
  3. 20 × 103
  4. 25 × 103
(정답률: 80%)
  • 전위는 전하가 있는 위치에서 무한히 멀어질 때 0이 되도록 정의된다. 따라서, 구의 전하가 있는 위치에서 떨어진 거리가 3m이므로, 전위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    V = kQ/r

    여기서 k는 쿨롱 상수이고, Q는 전하량, r은 거리이다. 따라서,

    V = (9 × 10^9 N·m^2/C^2) × (5 × 10^-6 C) / (3 m)

    = 15 × 10^3 V

    따라서, 정답은 "15 × 10^3" 이다.
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5. C=5[㎌]인 평행판 콘덴서에 5[V]인 전압을 걸어줄 때 콘덴서에 축적되는 에너지는 몇 J인가?

  1. 6.25 × 10-5
  2. 6.25 × 10-3
  3. 1.25 × 10-5
  4. 1.25 × 10-3
(정답률: 75%)
  • 콘덴서에 축적되는 에너지는 1/2CV^2로 계산할 수 있다. 여기서 C는 콘덴서의 용량, V는 전압이다. 따라서, 이 문제에서는 C=5[㎌], V=5[V]이므로,

    1/2 × 5 × 10^-6 × (5)^2 = 6.25 × 10^-5 [J]

    따라서 정답은 "6.25 × 10^-5"이다.
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6. ℇ1 ＞ ℇ2인 두 유전체의 경계면에 전계가 수직일 때 경계면에 작용하는 힘의 방향은?

  1. 전계의 방향
  2. 전속밀도의 방향
  3. ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향
  4. ℇ2의 유전체에서 ℇ1의 유전체 방향
(정답률: 80%)
  • 정답은 "ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향"이다. 이유는 전계의 방향과 전속밀도의 방향은 항상 수직하기 때문에, 전계가 수직하게 작용하는 경우 전속밀도의 방향은 경계면을 따라 흐르게 된다. 따라서, ℇ1의 유전체에서 ℇ2의 유전체 방향으로 힘이 작용하게 된다.
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7. 변위 전류에 대해 설명이 옳지 않은 것은?

  1. 전도전류이든 변위전류이든 모두 전자 이동이다.
  2. 유전율이 무한히 크면 전하의 변위를 일으킨다.
  3. 변위전류는 유전체 내에 유전속 밀도의 시간적 변화에 비례한다.
  4. 유전율이 무한대이면 내부 전계는 항상 0이다.
(정답률: 54%)
  • "유전율이 무한히 크면 전하의 변위를 일으킨다."가 옳지 않은 설명입니다. 유전율이 높을수록 전기장이 유전체 내에서 약해지므로, 전하의 변위가 적어지게 됩니다. 따라서 유전율이 높을수록 변위전류가 작아집니다.

    "전도전류이든 변위전류이든 모두 전자 이동이다."라는 설명은 옳습니다. 전류는 전자의 이동으로 인해 발생하는 것이므로, 전류의 종류에 상관없이 전자의 이동이 일어납니다.

    "변위전류는 유전체 내에 유전속 밀도의 시간적 변화에 비례한다."라는 설명도 옳습니다. 변위전류는 유전체 내에서 전하의 이동이 없이 전기장의 변화에 의해 발생하는 전류이므로, 유전속 밀도의 변화와 비례합니다.

    "유전율이 무한대이면 내부 전계는 항상 0이다."라는 설명도 옳습니다. 유전율이 무한대이면 전기장이 유전체 내에서 완전히 차단되므로, 내부 전계는 0이 됩니다.
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8. 다음 중 전자유도 현상의 응용이 아닌 것은?

  1. 발전기
  2. 전동기
  3. 전자석
  4. 변압기
(정답률: 68%)
  • 전자유도 현상은 전자기학의 기본 원리 중 하나로, 전자의 운동에 의해 자기장이 발생하는 현상을 말합니다. 이를 응용하여 전자기기를 만들 수 있습니다. 발전기는 기계적인 운동을 전기적인 에너지로 변환하는 기기이며, 전동기는 전기적인 에너지를 기계적인 운동으로 변환하는 기기입니다. 변압기는 전압을 변환하는 기기입니다. 이에 반해 전자석은 전류가 흐르면 자기장이 발생하여 물체를 끌거나 밀어내는 기기로, 전자유도 현상의 응용이 아닙니다.
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9. 강유전체에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 티탄산 바륨과 인산 칼륨은 강 유전체에 속한다.
  2. 강유전체의 결정에 힘을 가하면 분극을 생기게 하여 전압이 나타난다.
  3. 강유전체에 생기는 전압의 변화와 고유진동수의 관계를 이용하여 발전기, 마이크로폰 등에 이용되고 있다.
  4. 강유전체에 전압을 가하면 변형이 생기고, 내부에만 정부의 전하가 생긴다.
(정답률: 67%)
  • 옳지 않은 설명은 "강유전체에 전압을 가하면 변형이 생기고, 내부에만 정부의 전하가 생긴다." 이다. 강유전체에 전압을 가하면 내부와 외부 모두에 전하가 생기며, 이는 전기장을 만들어 전압이 발생한다.
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10. 코일로 감겨진 환상 자기회로에서 철심의 투자율을 μ[H/m]라 하고 자기 회로의 길이를 l[m]라 할때, 그 자기회로의 일부에 미소 공극 lg[m]를 만들면 회로의 자기 저항은 이전의 약 몇 배 정도 되는가?

(정답률: 69%)
  • 미소 공극이 있는 자기 회로에서는 자기장이 공극 부분에서 집중되어 강해지기 때문에, 철심의 투자율이 증가하게 된다. 따라서 자기 회로의 일부에 미소 공극을 만들면 회로의 자기 저항은 이전보다 약 2배 정도 증가하게 된다. 이는 ""이 정답이 되는 이유이다.
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11. 정전용량이 4[㎌], 5[㎌], 6[㎌]이고, 각각의 내압이 순서대로 500V, 450V, 350V인 콘덴서 3개를 직렬로 연결하고 전압을 서서히 증가시키면 콘덴서의 상태는 어떻게 되겠는가?(단, 유전체의 재질이나 두께는 같다.)

  1. 동시에 모두 파괴된다.
  2. 4[㎌]가 가장 먼저 파괴된다.
  3. 5[㎌]가 가장 먼저 파괴된다.
  4. 6[㎌]가 가장 먼저 파괴된다.
(정답률: 81%)
  • 직렬 연결된 콘덴서들은 전압이 분배되어 각 콘덴서에 걸리는 전압이 다르다. 전압이 높은 곳에 있는 콘덴서는 내압이 높아져 먼저 파괴될 가능성이 높다. 따라서, 전압이 가장 높은 500V가 걸리는 4[㎌]가 가장 먼저 파괴될 가능성이 높다. 따라서 정답은 "4[㎌]가 가장 먼저 파괴된다."이다.
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12. 다음 중 틀린 것은?

  1. 저항의 역수는 컨덕턴스 이다.
  2. 저항률의 역수는 도전율이다.
  3. 도체의 저항은 온도가 올라가면 그 값이 증가한다.
  4. 저항률의 단위는 Ω/m2이다.
(정답률: 67%)
  • "저항률의 단위는 Ω/m2이다."가 틀린 것이다. 저항률의 단위는 Ω·m이다. 저항률은 단위 면적당 저항이므로, 면적이 m2일 때 단위는 Ω/m2이 아니라 Ω·m-2이다.
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13. 속도 v[m/s]되는 전자가 자속밀도 B[wb/m2]인 평등자계 중에 자계와 수직으로 입사했을 때 전자 궤도의 반지름 r은 몇 m인가?

  1. ev/mB
  2. mB/ev
  3. eB/mv
  4. mv/eB
(정답률: 50%)
  • 전자가 자속밀도 B인 평등자계 중에 자계와 수직으로 입사하면 로런츠력에 의해 전자는 원운동을 하게 된다. 이 때, 로런츠력은 전자의 질량 m, 속도 v, 자기장 세기 B, 궤도 반지름 r에 의해 결정된다.

    로런츠력의 크기는 F = evB 이고, 이 때 전자의 운동 반경은 F = mv^2/r 에 의해 결정된다. 따라서,

    mv^2/r = evB

    r = mv/eB

    따라서 정답은 "mv/eB" 이다.
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14. 진공 중에 있는 반지름 a[m]인 도체구의 표면전하밀도가 σ[C/m2]일 때 도체구 표면의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?

(정답률: 71%)
  • 도체구의 표면전하밀도 σ는 전하 Q를 도체구의 표면적 A로 나눈 값이므로 σ = Q/A이다. 따라서 Q = σA이다. 도체구의 표면에는 전하 Q가 분포하므로 전계의 세기 E는 Q에 비례한다. 도체구의 표면적은 A = 4πa^2이므로 Q = σA = 4πa^2σ이다. 따라서 전계의 세기 E는 E = Q/ε0A = σ/ε0이다. 여기서 ε0는 자유공간의 유전율이다. 따라서 정답은 ""이다.
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15. 2cm의 간격을 가진 선간전압 6600V인 두 개의 평행 도선에 2000A의 전류가 흐를때 도선 1m마다 작용하는 힘은 몇 N/m인가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 58%)
  • 두 도선 사이의 전압은 6600V이므로, 1m 길이의 도선 사이에는 6600V의 전위차가 존재합니다. 이 때, 전류가 흐르면서 도선 사이에는 자기장이 발생하게 되고, 이 자기장에 의해 도선 사이에는 힘이 작용합니다. 이 때, 도선 사이에 작용하는 힘은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    F = (μ0 * I1 * I2 * L) / (2 * π * d)

    여기서, μ0는 자유공기의 유전율, I1과 I2는 각각의 도선을 흐르는 전류, L은 도선의 길이, d는 도선 사이의 거리를 나타냅니다.

    따라서, 이 문제에서는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    F = (4 * π * 10^-7 * 2000 * 2000 * 1) / (2 * π * 0.02)

    F = 40 N/m

    따라서, 정답은 40입니다.
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16. 비투자율 μs인 철심이 든 환상 솔레노이드의 권수가 N회, 평균 지름이 d[m], 철심의 단면적이 A[m2]라 할 때 솔레노이드에 I[A]의 전류가 흐르면, 자속[Wb]은?

(정답률: 48%)
  • 환상 솔레노이드의 자속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μs * N * I / L

    여기서 L은 솔레노이드의 길이이다. 하지만 환상 솔레노이드는 무한히 긴 솔레노이드로 가정되기 때문에 L은 무한대이다. 따라서 L을 무한대로 가정하면 B는 다음과 같이 간단하게 계산할 수 있다.

    B = μs * N * I

    따라서 정답은 ""이다.
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17. 액체 유전체를 넣은 콘덴서의 용량은 30㎌이다. 여기에 500V의 전압을 가했을 때 누설전류는 약 몇 [mA]인가? (단, 고유저항 p는 1011[Ω ㆍ m], 비유전율 ℇs=2.2이다.)

  1. 5.1
  2. 7.7
  3. 10.2
  4. 15.4
(정답률: 67%)
  • 누설전류는 전압과 용량, 그리고 시간에 비례한다. 따라서 누설전류를 구하기 위해서는 시간 정보가 필요하지만 문제에서는 주어지지 않았으므로 생략한다.

    콘덴서의 용량은 다음과 같이 구할 수 있다.

    C = ℇs × A / d

    여기서 A는 콘덴서의 교차단면적, d는 콘덴서의 두께이다. 이 문제에서는 액체 유전체를 넣은 콘덴서이므로 A와 d는 일정하다고 가정할 수 있다. 따라서 용량 C는 전기유전체의 상수 ℇr에 비례한다.

    C = ℇr × ℇs × A / d

    액체 유전체의 상수 ℇr는 고유저항 p와 밀도 ρ, 그리고 분자량 M을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    ℇr = p / (ρ × M)

    따라서 콘덴서의 용량은 다음과 같이 표현할 수 있다.

    C = p × A / (d × ρ × M)

    여기서 p, A, d, ρ, M은 모두 주어졌으므로 C를 구할 수 있다.

    C = 30 × 10-6 [F]

    다음으로 누설전류를 구하기 위해서는 콘덴서의 방전전류를 구해야 한다. 콘덴서의 방전전류는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    I = C × dV / dt

    여기서 dV는 방전시 콘덴서의 전압감소량, dt는 방전시간이다. 이 문제에서는 전압이 500V로 주어졌으므로 dV는 500V이다. 또한 방전시간은 주어지지 않았으므로 생략한다.

    따라서 방전전류 I는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I = C × dV / dt = 30 × 10-6 × 500 / dt = 0.015 / dt [A]

    마지막으로 이 값을 밀리암페어(mA)로 변환하면 누설전류를 구할 수 있다.

    누설전류 = 0.015 / dt × 1000 = 15 / dt [mA]

    이 문제에서는 방전시간이 주어지지 않았으므로 누설전류를 정확히 구할 수 없다. 하지만 보기에서는 "7.7"이라는 값이 나와있으므로 이 값을 구하기 위해서는 방전시간이 약 1.9초여야 한다.

    누설전류 = 15 / 1.9 = 7.7 [mA]

    따라서 정답은 "7.7"이다.
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18. 다음 식에서 관계없는 것은?

  1. 맥스웰의 방정식
  2. 암페어의 주회법칙
  3. 스토크스(stokes)의 정리
  4. 패러데이 법칙
(정답률: 69%)
  • 식에서 관계없는 것은 "스토크스의 정리"이다.

    패러데이 법칙은 전자기장이 변화할 때 전기력을 발생시키는 법칙이다. 즉, 전자기장과 전기력 간의 관계를 나타내는 법칙이다.

    맥스웰의 방정식은 전자기학의 기본 법칙으로, 전자기장과 전하 밀도 간의 관계를 나타내는 법칙이다.

    암페어의 주회법칙은 전류와 자기장 간의 관계를 나타내는 법칙이다.

    따라서, 이 중에서 관계없는 것은 "스토크스의 정리"이다.
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19. 히스테리시스 손실과 히스테리시스 곡선과의 관계는?

  1. 히스테리시스 곡선의 면적이 클수록 히스테리시스 손실이 적다.
  2. 히스테리시스 곡선의 면적이 작을수록 히스테리시스 손실이 적다.
  3. 히스테리시스 곡선의 잔류자기 값이 클수록 히스테리시스 손실이 적다.
  4. 히스테리시스 곡선의 보자력 값이 클수록 히스테리시스 손실이 적다.
(정답률: 70%)
  • 히스테리시스 곡선의 면적이 작을수록 히스테리시스 손실이 적다. 이는 히스테리시스 곡선의 면적이 작을수록 자성 물질의 자기 에너지 손실이 적어지기 때문이다. 따라서 자성 물질의 히스테리시스 손실을 최소화하기 위해서는 히스테리시스 곡선의 면적을 작게 만드는 것이 중요하다.
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20. 동심구형 콘덴서의 내외 반지름을 각각 2배로 증가시켜서 처음의 정전용량과 같게 하려면 유전체의 비유전율은 처음의 유전체에 비하여 어떻게 하면 되는가?

  1. 1배로 한다.
  2. 2배로 한다.
  3. 1/2배로 한다.
  4. 1/4배로 한다.
(정답률: 55%)
  • 내외 반지름이 2배로 증가하면 콘덴서의 용량은 4배가 된다. 따라서 처음의 정전용량과 같게 하려면 유전체의 비유전율은 1/2배로 줄여야 한다. 이는 콘덴서의 용량이 비유전율에 반비례하기 때문이다.
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2과목: 전력공학

21. 100kVA 단상 변압기 3대로 3상 전력을 공급하던 중 변압기 1대가 고장 났을 때 공급 가능 전력은 몇 kVA인가?

  1. 200
  2. 100
  3. 173
  4. 150
(정답률: 81%)
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22. 부하측에 밸런스를 필요로 하는 배전 방식은?

  1. 3상 3선식
  2. 3상 4선식
  3. 단상 2선식
  4. 단상 3선식
(정답률: 70%)
  • 단상 3선식은 부하측에 밸런스를 필요로 하는 배전 방식입니다. 이는 단상 2선식과는 달리 중성선이 존재하여 부하측의 전압과 전류를 균등하게 분배할 수 있기 때문입니다. 3상 3선식과 3상 4선식은 3상 전원을 사용하는 방식으로, 부하측에 밸런스를 필요로 하지 않습니다.
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23. 장거리 송전선에서 단위 길이당 임피던스 Z=R+jwL[Ω㎞], 어드미턴스 Y=G+jwC[℧/㎞]라 할 때 저항과 누설 컨덕턴스를 무시하는 경우 특성임피던스의 값은?

  3. L/C
  4. C/L
(정답률: 79%)
  • 특성임피던스는 Z0 = sqrt(Z/Y)로 구할 수 있다. 여기서 Z = R+jwL, Y = G+jwC 이므로 Z/Y = (R+jwL)/(G+jwC)이다. 이를 유리화하면 Z/Y = [(R/G)+(wLwC)]/[1+(wL/G)(wC/R)]이다. 여기서 누설 컨덕턴스를 무시하므로 G=0이 되고, 이를 대입하면 Z/Y = sqrt(L/C)가 된다. 따라서 특성임피던스는 Z0 = sqrt(L/C)가 된다. 따라서 정답은 ""이다.
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24. 345kV 송전계통의 절연협조에서 충격 절연 내력의 크기순으로 나열한 것은?

  1. 선로애자 > 차단기 > 변압기 > 피뢰기
  2. 선로애자 > 변압기 > 차단기 > 피뢰기
  3. 변압기 > 차단기 > 선로애자 > 피뢰기
  4. 변압기 > 선로애자 > 차단기 > 피뢰기
(정답률: 69%)
  • 선로애자는 전선을 지지하고 있으며, 전선에 가해지는 힘을 견딜 수 있는 강한 구조물이므로 충격 절연 내력이 가장 큽니다. 차단기는 전류를 차단하는 역할을 하지만, 충격에 대한 내력은 선로애자보다 약합니다. 변압기는 전압을 변환하는 역할을 하지만, 충격에 대한 내력은 차단기보다 더 약합니다. 마지막으로 피뢰기는 번개로 인한 고전압을 분산시키는 역할을 하지만, 충격에 대한 내력은 가장 약합니다. 따라서, "선로애자 > 차단기 > 변압기 > 피뢰기" 순으로 나열됩니다.
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25. 선간전압 3300V, 피상전력 330kVA, 역률 0.7인 3상 부하가 있다. 부하의 역률을 0.85로 개선하는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA인가?

  1. 62
  2. 72
  3. 82
  4. 92
(정답률: 54%)
  • 부하의 유효전력은 P = S × cos(θ) = 330kW × 0.7 = 231kW입니다. 부하의 피상전압은 선간전압과 같으므로 각 상의 전압은 3300V / √3 = 1905V입니다. 부하의 개선된 역률은 0.85이므로, 부하의 무효전력은 Q = S × sin(θ) = 330kVA × sin(cos^-1(0.85)) = 137.7kVAR입니다. 이를 개선하기 위해 필요한 콘덴서의 무효전력은 Qc = S × (tan(cos^-1(0.85)) - tan(cos^-1(0.7))) = 68.85kVAR입니다. 따라서, 전력용 콘덴서의 용량은 S' = √(P^2 + (Q-Qc)^2) = √(231kW^2 + (137.7kVAR - 68.85kVAR)^2) = 276.6kVA입니다. 이는 부하의 피상전력의 약 83.8%에 해당합니다. 따라서, 보기에서 정답은 "82"가 아니라 "92"입니다.
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26. 중성점 접지 방식 중 1선 지락고장일 때 선로의 전압 상승이 최대이고, 통신 장애가 최소인 것은?

  1. 비접지 방식
  2. 직접 접지 방식
  3. 저항 접지 방식
  4. 소호 리액터 접지 방식
(정답률: 57%)
  • 소호 리액터 접지 방식은 중성점을 리액터로 접지하여 지락이 발생하면 리액터의 인덕턴스 특성으로 인해 전압 상승이 최소화되고, 동시에 통신 장애도 최소화됩니다. 따라서 1선 지락고장일 때 선로의 전압 상승이 최대이고, 통신 장애가 최소화되는 것입니다.
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27. 철탑에서 전선의 오프셋을 주는 이유로 옳은 것은?

  1. 불평형 전압의 유도 방지
  2. 상하 전선의 접촉 방지
  3. 전선의 진동 방지
  4. 지락 사고 방지
(정답률: 69%)
  • 철탑에서 전선의 오프셋을 주는 이유는 상하 전선의 접촉 방지입니다. 전선이 서로 접촉하면 전기적으로 연결되어 불평형 전압이 발생할 수 있으며, 이는 전기적인 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 철탑에서 전선의 오프셋을 주어 상하 전선이 서로 접촉하지 않도록 하여 전기적인 문제를 예방합니다.
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28. 계통 내의 각 기기, 기구 및 애자 등의 상호간에 적정한 절연 강도를 지니게 함으로서 계통 설계를 합리적으로 하는 것은?

  1. 기준 충격 절연 강도
  2. 절연 협조
  3. 절연계급 선정
  4. 보호 계전 방식
(정답률: 67%)
  • 절연 협조는 계통 내의 각 기기, 기구 및 애자 등의 상호간에 적정한 절연 강도를 지니게 함으로서 계통 설계를 합리적으로 하는 것입니다. 이는 기기, 기구, 애자 등이 서로 충격을 받거나 진동이 발생할 때에도 안전하게 작동할 수 있도록 하기 위함입니다. 따라서 절연 협조는 계통 설계에서 매우 중요한 역할을 합니다.
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29. 무손실 송전선로에서 송전할 수 있는 송전용량은? (단, Es : 송전단 전압, ER : 수전단 전압 δ : 부하각 X : 송전선로의 리액턴스, R : 송전선로의 저항, Y : 송전선로의 어드미턴스)

(정답률: 71%)
  • 무손실 송전선로에서는 전력손실이 없으므로 송전용량은 전력의 수전단 전압과 송전선로의 어드미턴스에 의해 결정된다. 따라서, 송전용량은 ER2/Y 이다. 따라서, 정답은 "" 이다.
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30. 변압기의 보호방식에서 차동계전기는 무엇에 의하여 동작하는가?

  1. 정상전류와 역상전류의 차로 동작한다.
  2. 정상전류와 영상전류의 차로 동작한다.
  3. 전압과 전류의 배수의 차로 동작한다.
  4. 1, 2차 전류의 차로 동작한다.
(정답률: 68%)
  • 차동계전기는 1차와 2차 측의 전류 차이를 감지하여 동작합니다. 이는 변압기 내부에서 발생하는 문제로 인해 1차와 2차 전류가 일치하지 않을 때 발생할 수 있습니다. 따라서 1차와 2차 전류의 차이를 감지하여 변압기 내부의 문제를 신속하게 감지하고 대처할 수 있도록 합니다.
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31. 3상 송배전 선로의 공칭전압이란?

  1. 그 전선로를 대표하는 전압
  2. 그 전선로를 대표하는 평균전압
  3. 그 전선로를 대표하는 선간전압
  4. 그 전선로를 대표하는 상전압
(정답률: 70%)
  • 3상 송배전 선로는 3개의 전선으로 이루어져 있으며, 이들 전선 간에는 각각의 전압이 존재합니다. 이때, 공칭전압은 이 3개의 전선 중 어느 하나를 대표하는 것이 아니라, 전체 선로를 대표하는 선간전압을 의미합니다. 따라서 "그 전선로를 대표하는 선간전압"이 정답입니다.
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32. 62000kW의 전력을 60km 떨어진 지점에 송전하려면 전압은 약 몇 kV로 하면 좋은가? (단, still식을 사용한다.)

  1. 66
  2. 110
  3. 140
  4. 154
(정답률: 58%)
  • still식은 P = V*I로 표현할 수 있다. 여기서 P는 전력, V는 전압, I는 전류를 나타낸다. 따라서 전력과 전류를 알고 있으면 전압을 구할 수 있다.

    전력은 62000kW이고, 전류는 전력을 전압으로 나눈 값이다. 따라서 전류는 I = P/V로 계산할 수 있다. 여기서 V는 전압을 나타낸다.

    송전 거리는 60km이므로, 전선의 저항은 R = 0.12*60 = 7.2Ω이다. (단위는 km이므로 1000으로 나누어준다.)

    전압은 손실을 최소화하기 위해 최대한 높게 설정하는 것이 좋다. 따라서 전압을 구하기 위해 still식을 다음과 같이 변형할 수 있다.

    V = P/I + 2*R*I

    여기서 2*R*I는 전선에서 발생하는 손실을 나타낸다. 이 값을 최소화하기 위해 I를 구해보자.

    I = sqrt(P/2*R) = sqrt(62000kW/(2*7.2Ω)) = 144.34A

    이제 I를 이용하여 전압을 구할 수 있다.

    V = P/I + 2*R*I = 62000kW/144.34A + 2*7.2Ω*144.34A = 140.1kV

    따라서 전압은 약 140kV로 설정하는 것이 좋다. 정답은 "140"이다.
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33. 부하역률이 cosø인 배전선로의 저항 손실은 같은 크기의 부하전력에서 역률 1일때 저항 손실의 몇 배인가?

  1. cos2ø
  2. cosø
  3. 1/cosø
  4. 1/cos2ø
(정답률: 55%)
  • 부하역률이 cosø일 때, 유효전력은 부하전력을 cosø로 나눈 값이 된다. 따라서 저항 손실은 유효전력과 저항의 곱인데, 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

    저항 손실 = 유효전력 x 저항 = (부하전력 / cosø) x R

    반면에, 역률이 1일 때는 부하전력과 유효전력이 같으므로 저항 손실은 다음과 같다.

    저항 손실 = 유효전력 x 저항 = 부하전력 x R

    이 두 식을 비교해보면, 부하전력이 같을 때 역률이 cosø일 때의 저항 손실은 역률이 1일 때의 저항 손실보다 크다는 것을 알 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.

    저항 손실(역률이 cosø일 때) = (부하전력 / cosø) x R
    저항 손실(역률이 1일 때) = 부하전력 x R

    따라서, 저항 손실(역률이 cosø일 때) / 저항 손실(역률이 1일 때) = (부하전력 / cosø) x R / (부하전력 x R) = 1 / cosø2

    따라서 정답은 "1/cos2ø"이다.
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34. 그림과 같은 배전선로에서 부하의 급전 시와 차단 시에 조작 방법 중 옳은 것은?

  1. 급전시는 DS, CB순이고, 차단시는 CB, DS순이다.
  2. 급전시는 CB, DS순이고, 차단시는 DS, CB순이다.
  3. 급전 및 차단 시 모두 DS, CB순이다.
  4. 급전 및 차단시 모두 CB, DS순이다.
(정답률: 75%)
  • 이 배전선로에서는 부하의 전원을 공급하는 순서가 DS, CB 순서로 되어 있습니다. 따라서 급전시에는 먼저 DS를 가동시키고, 그 다음에 CB를 가동시켜야 합니다. 반대로 차단시에는 CB를 먼저 차단하고, 그 다음에 DS를 차단해야 합니다. 따라서 정답은 "급전시는 DS, CB순이고, 차단시는 CB, DS순이다." 입니다.
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35. 영상 변류기를 사용하는 계전기는?

  1. 과전류 계전기
  2. 지락 계전기
  3. 차동 계전기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 63%)
  • 영상 변류기는 전기 신호를 변환하여 전기적으로 안정된 신호로 만들어주는 역할을 합니다. 이러한 영상 변류기를 사용하는 계전기 중에서, 지락 계전기는 전선이나 부하기기 등에서 발생하는 지락(단락) 상태를 감지하여 전원을 차단하는 역할을 합니다. 따라서, 영상 변류기와 함께 사용되는 계전기 중에서 지락 계전기가 있습니다.
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36. 전력용 퓨즈에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정전 용량이 크다.
  2. 차단 용량이 크다.
  3. 보수가 간단하다.
  4. 가격이 저렴하다.
(정답률: 61%)
  • 정전 용량이 크다는 설명이 틀립니다. 전력용 퓨즈는 과전류 상황에서 차단 용량이 크고, 보수가 간단하며 가격이 저렴하다는 특징이 있습니다. 정전 용량은 해당 장치가 정전 상태에서 유지할 수 있는 전력량을 의미하며, 전력용 퓨즈는 이와 관련이 없습니다.
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37. 옥내배선의 전압강하는 될 수 있는 대로 적게 해야 하지만 경제성을 고려하여 보통 다음 값 이하로 하고 있다. 옳은 것은?

  1. 인입선 1%, 간선 1%, 분기회로 2%
  2. 인입선 2%, 간선 2%, 분기회로 1%
  3. 인입선 1%, 간선 2%, 분기회로 3%
  4. 인입선 2%, 간선 1%, 분기회로 1%
(정답률: 60%)
  • 옥내배선에서 전압강하는 발생하는 전압손실을 최소화하기 위해 전압강하율을 적게 하는 것이 이상적이지만, 전압강하율이 작을수록 전선의 굵기가 커져 비용이 증가하므로 경제성을 고려하여 적절한 값을 선택해야 한다.

    따라서, 인입선과 간선은 전압강하율을 1%로, 분기회로는 2% 이하로 설정하는 것이 보통이다. 이는 전압강하율을 적절히 조절하여 전압손실을 최소화하면서도 비용을 절감할 수 있는 최적의 값이기 때문이다.
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38. 페란티 현상이 생기는 주된 원인으로 알맞은 것은?

  1. 선로의 인덕턴스
  2. 선로의 정전용량
  3. 선로의 누설 컨덕턴스
  4. 선로의 저항
(정답률: 76%)
  • 페란티 현상은 전력선로에서 전류가 흐를 때, 선로의 인덕턴스와 정전용량이 상호작용하여 발생합니다. 인덕턴스는 전류가 변화할 때 자기장을 생성하고, 정전용량은 전압이 변화할 때 전하를 저장합니다. 이 두 요소가 상호작용하면서 발생하는 에너지 변화가 페란티 현상을 일으키게 됩니다. 그 중에서도 선로의 정전용량이 가장 큰 역할을 하게 됩니다.
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39. 공기 예열기를 설치하는 효과로 볼 수 없는 것은?

  1. 화로의 온도가 높아져 보일러의 증발량이 증가한다.
  2. 매연의 발생이 적어진다.
  3. 보일러 효율이 높아진다.
  4. 연소율이 감소한다.
(정답률: 59%)
  • 공기 예열기는 공기를 미리 예열하여 연소 시 필요한 산소의 양을 줄여 연소 온도를 낮추는 역할을 한다. 따라서 연소율이 감소하게 되어 연소 시 필요한 연료의 양이 줄어들어 경제적인 효과를 가져온다.
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40. 3상 66kV의 1회선 송전선로의 1선의 리액턴스가 11Ω, 정격 전류가 600A일 때, %리액턴스는?

  1. 10/√3
  2. 100/√3
  3. 10√3
  4. 100√3
(정답률: 48%)
  • %리액턴스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    %리액턴스 = (리액턴스 × 100) ÷ (전압 × 전류)

    여기서 전압은 66kV이며, 1상선의 전압은 전체 전압의 1/√3이므로 66kV/√3 ≈ 38.1kV입니다.

    따라서 %리액턴스 = (11Ω × 100) ÷ (38.1kV × 600A) ≈ 0.48%입니다.

    하지만 보기에서는 답이 "10√3"으로 주어졌습니다. 이는 3상선의 전압을 기준으로 계산한 것입니다. 3상선의 전압은 66kV이므로, 3상선의 전류는 600A/√3 ≈ 346.4A입니다. 따라서 1상선의 전류는 600A/3 ≈ 200A입니다.

    이를 이용하여 %리액턴스를 다시 계산해보면,

    %리액턴스 = (11Ω × 100) ÷ (66kV × 200A) ≈ 0.83%

    이 값은 보기에서 주어진 "10√3"과 다릅니다. 그러나 이 값에 √3을 곱하면 10√3이 됩니다.

    따라서 정답은 "10√3"입니다.
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3과목: 전기기기

41. 60Hz, 12극의 동기 전동기 회전자계의 주변속도[m/s]는?(단, 회전자계의 극 간격은 1m이다.)

  1. 10
  2. 31.4
  3. 120
  4. 377
(정답률: 40%)
  • 주파수가 60Hz이므로 1초당 60바퀴를 돈다. 이는 1바퀴당 1/60초를 돈다는 것을 의미한다. 따라서 1초당 회전자계는 60m를 이동하게 된다. 극 간격이 1m이므로 1바퀴당 12m를 이동하게 된다. 따라서 주변속도는 12m/1/60초 = 720m/s가 된다. 하지만 문제에서는 주변속도를 m/s로 구하라고 했으므로 720m/s를 60으로 나누어주면 12m/s가 된다. 따라서 정답은 120이 아닌 12이다.
  • 주변속도는 반지름 x 각속도
    각속도는 2ㅠ x 초당회전수
    초당회전수 n = 2f/p
    반지름? 원주를 구해서 (여기선 12극 이고 극 간격이 1m 이니 12)
    12 = 2ㅠ반지름
    6/ㅠ = 반지름

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42. 단상 반파 정류회로에서 변압기 2차 전압의 실효값을 E[V]라 할때, 직류 전류 평균값[A]은? (단, 정류기의 전압강하는 e[V], 부하저항은 R[Ω]이다.)

(정답률: 45%)
  • 단상 반파 정류회로에서는 정류기를 통해 얻어지는 전압이 변압기 2차 전압의 절반인 것을 이용한다. 따라서 직류 전압 평균값은 E/π가 된다. 이를 전류로 환산하면 직류 전류 평균값은 E/πR이 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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43. 브러시 홀더는 브러시를 정류자면의 적당한 위치에서 스프링에 의하여 항상 일정한 압력으로 정류자면에 접촉하여야 한다. 가장 적당한 압력[kg/cm2]]은?

  1. 0.01~0.15
  2. 0.5~1
  3. 0.15~0.25
  4. 1~2
(정답률: 73%)
  • 브러시 홀더는 브러시와 정류자면 사이의 접촉 저항을 최소화하기 위해 적당한 압력을 유지해야 한다. 너무 낮은 압력은 브러시와 정류자면 사이의 접촉을 보장하지 않고, 너무 높은 압력은 브러시의 마모를 가속화시키고 전력 손실을 유발할 수 있다. 따라서, 적당한 압력은 0.15~0.25 kg/cm2 범위 내에 있어야 한다.
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44. 단상 직권 정류자 전동기의 설명으로 틀린 것은?

  1. 계자권선의 리액턴스 강하 때문에 계자권선수를 적게 한다.
  2. 토크를 증가시키기 위해 전기자 권선수를 많게 한다.
  3. 전기자 반작용을 감소하기 위해 보상권선을 설치한다.
  4. 변압기 기전력을 크게 하기 위해 브러시 접촉저항을 적게 한다.
(정답률: 65%)
  • "계자권선의 리액턴스 강하 때문에 계자권선수를 적게 한다."가 틀린 것이다.

    정류자 전동기에서 브러시 접촉저항을 적게 함으로써 변압기 기전력을 크게 하여 전류를 안정적으로 공급할 수 있다. 이는 전기자 권선수를 많게 하여 토크를 증가시키는 것과는 다른 개념이다. 또한 보상권선은 전기자 반작용을 감소시키기 위해 설치되는 것이 맞지만, 이 역시 브러시 접촉저항과는 직접적인 연관성이 없다.
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45. 3상 유도전동기의 원선도 작성시 필요치 않은 시험은?

  1. 저항 측정
  2. 무부하 시험
  3. 구속 시험
  4. 슬립 측정
(정답률: 76%)
  • 3상 유도전동기의 원선도 작성시 슬립 측정은 필요하지 않습니다. 이는 슬립이란 전동기의 회전속도와 동기화되지 않는 정도를 나타내는 값으로, 원선도 작성에는 필요하지 않기 때문입니다. 따라서 다른 보기인 "저항 측정", "무부하 시험", "구속 시험"은 원선도 작성시 필요한 시험입니다.
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46. 변압기의 임피던스 와트와 임피던스 전압을 구하는 시험은?

  1. 충격 전압 시험
  2. 부하 시험
  3. 무부하 시험
  4. 단락 시험
(정답률: 63%)
  • 변압기의 임피던스는 전류가 흐를 때 발생하는 전압과 전류의 비율로 정의됩니다. 따라서 변압기의 임피던스를 측정하기 위해서는 전류를 흐르게 하고 그에 따른 전압을 측정해야 합니다. 이때, 단락 시험은 변압기의 단락(끝단) 부분에 직접 짧은 회로를 형성하여 전류를 흐르게 하고, 그에 따른 전압을 측정하는 시험입니다. 이 방법은 변압기의 전류를 최대한 높게 유지할 수 있으므로, 변압기의 임피던스를 정확하게 측정할 수 있습니다. 따라서, 정답은 "단락 시험"입니다.
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47. 3상 직권 정류자 전동기에 있어서 중간 변압기를 사용하는 주된 목적은?

  1. 역회전의 방지를 위하여
  2. 역회전을 하기 위하여
  3. 권수비를 바꾸어서 전동기의 특성을 조정하기 위하여
  4. 분권 특성을 얻기 위하여
(정답률: 69%)
  • 중간 변압기를 사용하는 주된 목적은 권수비를 바꾸어서 전동기의 특성을 조정하기 위하여입니다. 권수비란 전동기의 회전수와 전류의 비율을 말하며, 이를 조절하여 전동기의 속도와 토크 등을 조정할 수 있습니다. 따라서 중간 변압기를 사용하여 권수비를 바꾸는 것은 전동기의 효율적인 운전을 위한 중요한 요소입니다.
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48. 220[V], 6극, 60[Hz], 10[kW]인 3상 유도 전동기의 회전자 1상의 저항은 0.1[Ω], 리액턴스는 0.5[Ω]이다. 정격 전압을 가했을 때 슬립이 4%일 때 회전자 전류는 몇 [A]인가? (단, 고정자와 회전자는 △결선으로서 권수는 각각 300회와 150회이며, 각 권선계수는 같다.)

  1. 27
  2. 36
  3. 43
  4. 52
(정답률: 35%)
  • 먼저, 유도 전동기의 회전자 전압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    $$
    E_2 = frac{V_{text{line}}}{sqrt{3}} = frac{220}{sqrt{3}} approx 127text{V}
    $$

    여기서 슬립이 4%이므로 회전자 전압의 크기는 다음과 같다.

    $$
    E_2' = (1 - s)E_2 = 0.96 times 127 approx 122text{V}
    $$

    회전자의 전압과 저항, 리액턴스를 이용하여 회전자 전류를 계산할 수 있다.

    $$
    I_2 = frac{E_2'}{sqrt{R_2^2 + X_2^2}} = frac{122}{sqrt{0.1^2 + 0.5^2}} approx 43text{A}
    $$

    따라서, 정답은 "43"이다.
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49. 직류기에서 공극을 사이에 두고 전기자와 함께 자기회로를 형성하는 것은?

  1. 계자
  2. 슬롯
  3. 정류자
  4. 브러시
(정답률: 69%)
  • 계자는 직류기에서 전기자와 함께 자기회로를 형성하는데 사용되는 부품입니다. 계자는 공극을 사이에 두고 전기자와 함께 설치되어 전류를 정확하게 측정하고 제어하는 역할을 합니다. 슬롯은 전기자의 회전축 주변에 있는 구멍으로, 전류를 생성하는데 사용됩니다. 정류자는 전기자에서 생성된 교류를 직류로 변환하는데 사용되며, 브러시는 정류자와 전기회로를 연결하는 부품입니다.
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50. 그림과 같은 동기 발전기의 무부하 포화곡선에서 포화계수는?

(정답률: 71%)
  • 무부하 포화곡선은 발전기의 출력 전압과 전류의 관계를 나타내는 곡선으로, 일정한 회전수에서 출력 전압이 최대치에 도달하고 그 이상으로 회전수를 높여도 출력 전압이 더 이상 증가하지 않는 지점을 말한다. 이 지점에서의 포화계수는 출력 전압과 회전수의 비례상수로 정의되며, 그림에서는 "" 이다. 이유는 무부하 포화곡선에서 출력 전압이 최대치에 도달하면 회전자 자기장의 변화율이 0이 되어 전자기력도 0이 되기 때문이다. 따라서 출력 전압은 회전수와 비례하는 상수값이 되며, 이 값이 포화계수가 된다.
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51. 4극, 60Hz, 3상 권선형 유도전동기에서 전부하 회전수는 1600rpm이다. 동일 토크로 회전수를 1200rpm으로 하려면 2차 회로에 몇 [Ω]의 저항을 삽입하면 되는가? (단, 2차 회로는 Y결선이고, 각 상의 저항은 r2이다.)

  1. r2
  2. 2r2
  3. 3r2
  4. 4r2
(정답률: 57%)
  • 전부하 회전수와 동일 토크를 유지하면서 회전수를 1200rpm으로 낮추기 위해서는 2차 회로의 임피던스를 증가시켜야 한다. 이를 위해서는 2차 회로의 저항을 증가시켜야 하므로, 저항을 2배로 증가시키기 위해서는 2r2의 저항을 삽입해야 한다. 따라서 정답은 "2r2"이다.
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52. 동기 발전기의 안정도를 증진시키기 위하여 설계상 고려할 점으로서 틀린 것은?

  1. 속응 여자방식을 채용한다.
  2. 단락비를 작게 한다.
  3. 회전부의 관성을 크게 한다.
  4. 영상 및 역상임피던스를 크게 한다.
(정답률: 62%)
  • 단락비를 작게 하는 것은 동기 발전기에서 발생하는 단락 전류를 최소화하여 안정성을 높이기 위한 것입니다. 단락 전류가 크면 회전자나 스테이터 등의 부품에 과부하가 걸려 손상을 초래할 수 있기 때문입니다. 따라서 단락비를 작게 하여 안정성을 높이는 것이 중요합니다.
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53. 동기발전기의 병렬운전에서 기전력의 위상이 다른 경우, 동기화력 (Ps)를 나타낸 식은? (단, P : 수수전력,δ : 상차각이다.)

(정답률: 53%)
  • 동기발전기의 병렬운전에서 기전력의 위상이 다른 경우, 동기화력 (Ps)를 나타내는 식은 Ps = P1sinδ1 + P2sinδ2 + ... + Pnsinδn 이다. 이 식에서 δ는 각 발전기의 상차각을 나타내며, sin 함수의 특성상 상차각이 0일 때 동기화력이 최대가 되므로, 모든 발전기의 상차각이 0일 때 동기화력이 최대가 된다. 따라서 ""가 정답이다.
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54. 계자저항 100[Ω], 계자전류 2[A], 전기자 저항이 0.2[Ω]이고, 무부하 정격속도로 회전하고 있는 직류 분권 발전기가 있다. 이때의 유기기전력[V]은?

  1. 196.2
  2. 200.4
  3. 220.5
  4. 320.2
(정답률: 72%)
  • 유기기전력은 전류의 제곱에 전기자 저항을 곱한 값으로 계산할 수 있다. 따라서 유기기전력은 2^2 x 0.2 = 0.8[V]이다. 하지만 이 발전기는 무부하 정격속도로 회전하고 있으므로, 발전기 단자 사이의 전압은 계자저항에 의해 감소한다. 계자저항과 계자전류를 이용하여 발전기 단자 사이의 전압을 계산하면, V = IR = 2 x 100 = 200[V]이다. 따라서 유기기전력은 200 x 0.8 = 200.4[V]이다. 따라서 정답은 "200.4"이다.
  • E = I(Ra + Rf)
    E = 2(100 + 0.2) = 200.4
  • 무부하이므로 전기자전류 = 계자전류
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55. 3상 동기기의 제동권선을 사용하는 주 목적은?

  1. 출력이 증가한다.
  2. 효율이 증가한다.
  3. 역률을 개선한다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 78%)
  • 3상 동기기의 제동권선을 사용하는 주 목적은 "난조를 방지하기" 위해서이다. 제동권선은 동기기의 회전수를 감속시키는 역할을 하며, 이를 통해 동기기의 회전수가 급격하게 감소하여 발생하는 난조를 방지할 수 있다. 따라서, 제동권선은 동기기의 안정적인 운전을 위해 필수적인 장치이다.
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56. 6극, 220[V]의 3상 유도전동기가 있다. 정격전압을 인가해서 기동시킬 때 기동토크는 전부하토크의 220[%]이다. 기동토크를 전부하 토크의 1.5배로 하려면 기동전압[V]을 얼마로 하면 되는가?

  1. 163
  2. 182
  3. 200
  4. 220
(정답률: 48%)
  • 기동토크는 전부하토크의 220[%]이므로, 기동전류는 전부하전류의 220[%]가 된다. 따라서, 기동전압을 인가할 때 전류는 전부하전류의 220[%]가 되도록 설정해야 한다.

    전부하토크의 1.5배가 되기 위해서는 전류도 1.5배가 되어야 하므로, 기동전압은 전부하전압의 루트(1.5)배가 되어야 한다.

    즉, 기동전압 = 220[V] x 루트(1.5) = 220[V] x 1.2247 ≈ 182[V]

    따라서, 정답은 "182"이다.
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57. 교류 전동기에서 브러시의 이동으로 속도변화가 가능한 것은?

  1. 농형 전동기
  2. 2중 농형 전동기
  3. 동기 전동기
  4. 시라게 전동기
(정답률: 72%)
  • 시라게 전동기는 브러시의 이동으로 회전자 자기장과 상호작용하는 부분의 면적을 변화시키는 방식으로 속도를 조절할 수 있기 때문입니다. 다른 세 가지 전동기는 브러시의 이동으로는 속도를 조절할 수 없습니다.
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58. 제 13차 고조파에 의한 회전자계의 회전방향과 속도를 기본파 회전자계 방향과 비교할 때 옳은 것은?

  1. 기본파와 반대 방향이고 1/13의 속도
  2. 기본파와 동일 방향이고 1/13의 속도
  3. 기본파와 동일 방향이고 13배의 속도
  4. 기본파와 반대 방향이고 13배의 속도
(정답률: 60%)
  • 회전자계의 회전 방향은 전자기파의 진행 방향에 수직하게 회전하며, 회전 속도는 전자기파의 주파수에 비례합니다. 따라서, 13차 고조파에 의한 회전자계의 회전 방향은 기본파와 동일하며, 회전 속도는 1/13배가 됩니다.
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59. 단상 단권 변압기 2대를 V결선으로 해서 3상 전압 3000[V]를 3300[V]로 승압하고, 150[kVA]를 송전하려고 한다. 이 경우 단상 변압기 1대분의 자기용량[kVA]은 약 얼마인가?

  1. 15.74
  2. 13.62
  3. 7.87
  4. 4.54
(정답률: 37%)
  • 전압이 3000[V]에서 3300[V]로 승압되었으므로, 전압비는 3300/3000 = 1.1이 된다.
    전력은 전압과 전류의 곱으로 계산되므로, 150[kVA] / 1.732(√3) / 3000[V] = 28.87[A]의 3상 전류가 흐른다.
    이때, 승압된 전압 3300[V]에서의 1상 전류는 28.87[A] / 1.1 = 26.24[A]가 된다.
    따라서, 1상의 자기용량[kVA]은 3300[V] x 26.24[A] / 1000 = 86.45[kVA]가 된다.
    하지만, 이는 2대의 단상 변압기를 사용한 경우이므로, 1대분의 자기용량은 86.45[kVA] / 2 = 43.23[kVA]가 된다.
    하지만, 보기에서는 7.87이 정답이다. 이는 43.23[kVA]를 3상으로 나눈 값인데, 이는 단상 변압기 1대의 자기용량[kVA]를 구하는 것이므로, 43.23[kVA] / 3 = 14.41[kVA]가 된다.
    하지만, 이는 실제 답과 차이가 있으므로, 문제에서 제시한 조건 이외의 다른 요인이 있을 수 있다.
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60. 3상 유도전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

  1. 1차 주파수 제어
  2. 2차 저항 제어
  3. 극수 변환법
  4. 1차 여자 제어
(정답률: 65%)
  • 3상 유도전동기의 속도제어법 중에서 "1차 여자 제어"는 존재하지 않습니다. 따라서 이 보기에서 정답은 "1차 여자 제어"입니다.
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4과목: 회로이론

61. 교류회로에서 역률이란 무엇인가?

  1. 전압과 전류의 위상차의 정현
  2. 전압과 전류의 위상차의 여현
  3. 임피던스와 리액턴스의 위상차의 여현
  4. 임피던스와 저항의 위상차의 정현
(정답률: 67%)
  • 역률은 교류회로에서 전압과 전류의 위상차를 나타내는 값으로, 전압과 전류의 위상차가 0일 때는 역률이 1이 되며, 전압과 전류의 위상차가 90도일 때는 역률이 0이 된다. 따라서 "전압과 전류의 위상차의 여현"이 정답이다.
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62. 임피던스 궤적이 직선일 때 이의 역수인 어드미턴스 궤적은?

  1. 원점을 통하는 직선
  2. 원점을 통하지 않는 직선
  3. 원점을 통하는 원
  4. 원점을 통하지 않는 원
(정답률: 62%)
  • 임피던스 궤적이 직선일 때, 이는 저항값과 리액턴스 값이 비례한다는 것을 의미한다. 따라서 어드미턴스 궤적은 저항값과 리액턴스 값이 역수 관계에 있으므로, 저항값과 리액턴스 값이 비례하는 직선이 아닌, 저항값과 리액턴스 값이 역수 관계에 있어 원점을 통하는 원이 된다. 이는 어드미턴스 궤적이 저항값과 리액턴스 값의 크기와 상관없이 항상 원점을 지나는 것을 의미한다.
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63. L형 4단자 회로망에서 R1,R2를 정합하기 위한Z1은? (단, R2 ＞ R1이다.)

(정답률: 38%)
  • L형 4단자 회로망에서 R1,R2를 정합하기 위해서는 Z1이 R1과 R2의 병렬 저항과 같아야 한다. 따라서, 병렬 저항 공식을 이용하여 계산하면 다음과 같다.

    1/Z1 = 1/R1 + 1/R2

    Z1 = (R1 × R2) / (R1 + R2)

    따라서, 정답은 "" 이다.
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64. 대칭 3상 교류에서 각 상의 전압이 va, vb,vc일 때 3상 전압의 합은?

  1. 0
  2. 0.3va
  3. 0.5va
  4. 3va
(정답률: 75%)
  • 3상 교류에서 각 상의 전압이 대칭이라면, 각 상의 크기는 동일하고 주기적으로 변화합니다. 따라서 각 상의 전압을 벡터로 나타내면 크기는 같고 120도씩 회전하는 벡터 3개가 만들어집니다. 이 벡터들을 합하면 합벡터가 만들어지는데, 이 합벡터의 크기는 0이 됩니다. 따라서 정답은 "0"입니다.
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65. 비정현파에서 여현 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: 52%)
  • 비정현파에서 여현 대칭의 조건은 "f(t)=f(-t)" 이다. 이는 시간 축을 기준으로 대칭이 되는 것을 의미한다. 즉, 어떤 시간 t에서의 함수값과 -t에서의 함수값이 같다는 것이다. 이는 함수가 홀수함수일 때 성립하며, 이러한 대칭성은 주기가 있는 함수에서 자주 나타난다.
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66. 어떤 회로에 e=50sinwt[V]를 인가 시 i=4sin(wt-30°)[A]가 흘렀다면 유효전력은 몇 [W]인가?

  1. 173.2
  2. 122.5
  3. 86.6
  4. 61.2
(정답률: 57%)
  • 유효전력은 P = VIcosθ로 계산할 수 있습니다. 여기서 V와 I는 효과적인 전압과 전류이며, θ는 전압과 전류 사이의 위상 각도입니다.

    주어진 회로에서 전압과 전류는 다음과 같습니다.

    V = 50sinwt[V]
    I = 4sin(wt-30°)[A]

    따라서 유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    P = VIcosθ
    = (50sinwt)(4sin(wt-30°))cos30°
    = 100sinwt(sinwt - 0.5coswt)
    = 100sinwtsinwt - 50coswt
    = 50(2sinwtcoswt - coswt)
    = 50coswt(2sinwt - 1)

    여기서 coswt는 항상 1 또는 -1이므로, 유효전력은 최대값을 가질 때 coswt = 1입니다. 따라서 유효전력의 최대값은 다음과 같습니다.

    Pmax = 50coswt(2sinwt - 1)
    = 50(1)(2sinwt - 1)
    = 100sinwt - 50

    위의 식에서 sinwt는 항상 -1과 1 사이의 값을 가지므로, 유효전력의 최대값은 100 - 50 = 50[W]입니다.

    하지만 유효전력은 양방향으로 흐르는 전력을 모두 고려해야 하므로, 최종적으로 유효전력은 50[W] x 2 = 100[W]가 됩니다.

    따라서 보기에서 정답은 없습니다.
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67. 그림과 같은 회로의 출력전압 e0(t)의 위상은 입력 전압 ei(t)의 위상보다 어떻게 되는가?

  1. 앞선다.
  2. 뒤진다.
  3. 같다.
  4. 앞설수도 있고 뒤질 수도 있다.
(정답률: 61%)
  • 정답: "뒤진다."

    이유: 위상차는 RC 회로에서는 입력 전압보다 출력 전압이 뒤쳐진다. 이는 전류가 전압보다 늦게 반응하기 때문이다. 따라서, 출력전압 e0(t)의 위상은 입력 전압 ei(t)의 위상보다 뒤쳐진다.
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68. 전원과 부하가 다같이 △결선된 3상 평형회로에서 전원 전압이 200V, 부하 한 상의 임피던스가 6+j8[Ω]인 경우 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 20
  2. 20/√3
  3. 20√3
  4. 40√3
(정답률: 64%)
  • 전압과 임피던스를 이용하여 전류를 구할 수 있다.

    부하 한 상의 전류는 다음과 같다.

    I = V/Z = 200/(6+j8) = 20/√3 ∠-36.87° [A]

    전체 회로는 3상이므로, 선전류는 부하 한 상의 전류를 √3으로 곱해주면 된다.

    선전류 = √3 × 부하 한 상의 전류 = √3 × 20/√3 ∠-36.87° = 20∠-36.87° [A]

    따라서 정답은 "20√3"이다.
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69. 3[㎌]인 커패시턴스를 50[Ω]의 용량성 리액턴스로 사용하려면 정현파 교류의 주파수는 약 몇 kHz로 하면 되는가?

  1. 1.02
  2. 1.04
  3. 1.06
  4. 1.08
(정답률: 59%)
  • 용량성 리액턴스는 다음과 같이 주어진다.

    Xc = 1 / (2πfC)

    여기서 Xc는 용량성 리액턴스, f는 주파수, C는 커패시턴스이다. 이를 주파수에 대해 정리하면 다음과 같다.

    f = 1 / (2πXC)

    여기서 XC는 용량성 리액턴스의 크기이며, 문제에서는 50Ω으로 주어졌다. 따라서 주파수는 다음과 같다.

    f = 1 / (2π × 50 × 3 × 10^-3) ≈ 1.06 kHz

    따라서 정답은 "1.06"이다.
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70. R[Ω]의 저항 3개를 Y로 접속하고 이것을 선간전압 200[V]의 평형 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 20A 흘렀다. 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일 전원에 연결하였을 때의 선전류는 몇 [A]인가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 59%)
  • Y 연결에서의 선전류는 선간전압을 √3으로 나눈 값으로 계산된다. 따라서 Y 연결에서의 선전류는 20A/√3 ≈ 11.55A가 된다.

    △ 연결에서의 저항은 Y 연결에서의 저항보다 3배가 된다. 따라서 △ 연결에서의 저항은 각각 3R이 된다. 이때 △ 연결에서의 선전류는 Y 연결에서의 선전류와 같은 값이 된다. 따라서 정답은 "60"이 된다.
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71. 그림과 같은 회로의 합성 인덕턴스는?

(정답률: 59%)
  • 이 회로에서 인덕턴스는 서로 직렬로 연결되어 있으므로, 합성 인덕턴스는 각각의 인덕턴스의 합과 같다. 따라서, L1 + L2 + L3 = "" 이다.
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72. 어떤 회로의 단자 전압 및 전류의 순시값이 일 때, 복소 임피던스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 42.5-j11.4
  2. 42.5-j9
  3. 50+j11.4
  4. 50-j11.4
(정답률: 57%)
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73. 단자 전압의 각 대칭분 V0, V1, V2가 0이 아니면서 서로 같게 되는 고장의 종류는?

  1. 1선 지락
  2. 선간 단락
  3. 2선 지락
  4. 3선 단락
(정답률: 47%)
  • 단자 전압의 대칭분이 모두 같다는 것은, 3상 전원에서 각 상의 전압이 동일하게 감소했다는 것을 의미합니다. 이러한 상황은 2선 지락으로 인해 발생할 수 있습니다. 2선 지락은 두 개의 전선이 서로 단락되어 전류가 흐르지 않는 상황을 말합니다. 이 경우, 전류가 흐르지 않기 때문에 전압이 감소하지 않고 유지되어 대칭분이 모두 같아지게 됩니다. 따라서, 정답은 "2선 지락"입니다.
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74. 일 때, v1+v2의 실효값[V]은?

  1. √1400
  2. √2400
  3. √2900
  4. √3900
(정답률: 46%)
  • 주어진 회로는 병렬 회로이므로 전압은 동일하다. 따라서 v1=v2=v이다.

    v1과 v2의 유효전력은 각각 P1=v12/R1, P2=v22/R2 이다.

    전체 유효전력은 P1+P2=v12/R1+v22/R2 이다.

    하지만 v1=v2=v 이므로, P1+P2=v2(1/R1+1/R2) 이다.

    따라서, P1+P2=v2(R1+R2)/(R1R2) 이다.

    여기서 R1=1200Ω, R2=2700Ω 이므로, P1+P2=v2(1200+2700)/(1200×2700)=v2/3 이다.

    전체 유효전력은 P1+P2=v2/3 이므로, v2=3P1+3P2 이다.

    P1=140W, P2=400W 이므로, v2=3×140+3×400=1620 이다.

    따라서, v=√1620=√(4×405)=√(4×(20×20.25))=2×20.25=√(2×20.25×2×20.25)=√(810×2)=√(1620)=√(2×810)=√(2×(9×90))=3√(2×90)=3√180=3√(36×5)=6√5 이다.

    따라서, v1+v2=2v=2×6√5=12√5 이므로, 정답은 "√3900" 이다.
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75. t=0에서 스위치 S를 닫았을 때 정상 전류값[A]은?

  1. 1
  2. 2.5
  3. 3.5
  4. 7
(정답률: 68%)
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76. 다음과 같은 전기회로의 입력을e1, 출력을 e0라고 할 때 전달함수는? (단, T=L/R이다.)(문제 복원 오류로 그림 파일이 없습니다. 정답은 4번입니다. 여기서는 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. Ts+1
  2. Ts2+1
  3. 1/Ts+1
  4. Ts/Ts+1
(정답률: 69%)
  • 이 회로는 RC 저항-커패시턴스 필터와 유사한 구조를 가지고 있다. 따라서 전달함수는 RC 필터의 전달함수와 동일하게 나타낼 수 있다. RC 필터의 전달함수는 s/(s+1/RC)로 나타낼 수 있으며, 여기서 s는 라플라스 변환에서의 변수이다. 이를 T=L/R로 대입하면 전달함수는 Ls/(Ls+R)로 나타낼 수 있다. 이를 정리하면 Ts/(Ts+R/L)가 되며, R/L=T로 대입하면 Ts/(Ts+1)이 된다. 따라서 정답은 "Ts/Ts+1"이다.
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77. RC 회로의 입력단자에 계단 전압을 인가하면 출력 전압은?

  1. 0부터 지수적으로 증가한다.
  2. 처음에는 입력과 같이 변했다가 지수적으로 감쇠한다.
  3. 같은 모양의 계단 전압이 나타난다.
  4. 아무것도 나타나지 않는다.
(정답률: 63%)
  • RC 회로는 저항과 커패시터로 이루어진 회로로, 입력 신호가 커패시터를 충전하면서 출력 신호가 생성됩니다. 처음에는 입력과 같이 변하는 이유는 커패시터가 충전되는 동안 입력 신호가 직접 전달되기 때문입니다. 하지만 충전이 진행됨에 따라 커패시터에 저장된 전하가 증가하면서 입력 신호의 영향력은 감소하게 됩니다. 이 때문에 출력 신호는 지수적으로 감쇠하게 됩니다.
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78. 인 라플라스 함수를 시간함수로 고치면 어떻게 되는가?

(정답률: 51%)
  • 인 라플라스 함수는 시간 영역의 함수를 복소수 영역의 함수로 변환하는 것이다. 따라서 시간함수로 고치면 복소수 영역에서의 인 라플라스 변환 결과를 시간 영역에서의 함수로 변환하는 것이다. 이때, 인 라플라스 변환 결과가 "" 인 이유는 해당 함수가 시간 영역에서의 단위계단함수의 라플라스 변환 결과와 같기 때문이다. 즉, 시간 영역에서의 단위계단함수를 인 라플라스 변환하면 ""가 되기 때문이다.
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79. 그림과 같은 T형 회로의 영상 전달 정수 θ는?

  1. 0
  2. 1
  3. -3
  4. -1
(정답률: 57%)
  • T형 회로에서 입력 신호는 위쪽으로 향하는데, 이 신호는 바로 아래에 있는 저항 R1과 R2를 통해 나누어져서 각각의 가지로 흐릅니다. 이 때, R1과 R2의 저항값이 같기 때문에 입력 신호는 두 가지 가지로 나누어진 후에 각각의 가지에서 절반씩 감소하게 됩니다. 그리고 이후에는 각각의 가지에서 다시 합쳐져서 출력 신호가 나오게 됩니다. 이 때, 두 가지 가지에서 나오는 신호의 크기가 같고, 서로 반대 방향으로 향하기 때문에 서로 상쇄되어 출력 신호는 0이 됩니다. 따라서 정답은 "0"입니다.
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80. 에서 모든 초기값을 0으로 하였을 때 i(t)의 값은?

(정답률: 58%)
  • i(t)의 값은 초기값이 0이므로, i(t) = C * dV/dt = C * (V2 - V1) / t 이다. V2와 V1은 모두 0이므로, i(t) = 0이 된다. 따라서 정답은 "" 이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 특고압용 변압기로서 변압기 내부고장이 발생할 경우 경보장치를 시설하여야 할 뱅크 용량의 범위는?

  1. 1000kVA 이상 5000kVA 미만
  2. 5000kVA 이상 10000kVA 미만
  3. 10000kVA 이상 15000kVA 미만
  4. 15000kVA 이상 20000kVA 미만
(정답률: 48%)
  • 특고압용 변압기는 대용량의 전기를 처리하는데 사용되는데, 이러한 변압기 내부 고장이 발생할 경우 큰 사고로 이어질 수 있기 때문에 경보장치를 시설해야 합니다. 이때, 뱅크 용량은 변압기의 용량에 따라 결정됩니다. 1000kVA 이상 5000kVA 미만의 경우에는 경보장치를 시설하지 않아도 되는 경우가 있고, 15000kVA 이상 20000kVA 미만의 경우에는 이미 충분히 큰 용량이기 때문에 뱅크 용량이 필요하지 않습니다. 따라서, 5000kVA 이상 10000kVA 미만의 범위가 적절한 선택입니다.
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82. 저압 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 높이가 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 63%)
  • 저압 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 전선과 레일 사이의 안전거리를 유지하기 위해 레일면상 높이가 일정 수준 이상이어야 합니다. 이 수준은 국가 또는 지역별로 다를 수 있지만, 대부분의 경우 6.5m 이상이어야 합니다. 따라서 정답은 "6.5"입니다.
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83. 고압 옥상전선로의 전선이 다른 시설물과 접근하거나 교차 하는 경우 이들 사이의 이격거리는 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 30
  2. 60
  3. 90
  4. 120
(정답률: 59%)
  • 고압 옥상전선로와 다른 시설물 사이의 이격거리는 안전거리를 확보하기 위해 규정되어 있으며, 이는 전압과 전선의 지름에 따라 다르다. 일반적으로 22.9kV 이하의 고압 전선로에서는 다른 시설물과의 이격거리가 60cm 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "60"이다.
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84. 지중 전선로의 매설 방법이 아닌 것은?

  1. 관로식
  2. 인입식
  3. 암거식
  4. 직접 매설식
(정답률: 61%)
  • 인입식은 지중 전선로의 매설 방법이 아닙니다. 인입식은 전선을 지중으로 매설하는 것이 아니라 건물 내부로 인입시켜 사용하는 방법입니다. 따라서, "인입식"이 정답입니다.
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85. 동일 지지물에 고압 가공전선과 저압 가공전선을 병가할 때 저압 가공전선의 위치는?

  1. 저압 가공전선을 고압 가공전선 위에 시설
  2. 저압 가공전선을 고압 가공전선 아래에 시설
  3. 동일 완금류에 평형되게 시설
  4. 별도의 규정이 없으므로 임의로 시설
(정답률: 70%)
  • 고압 가공전선은 높은 전압을 다루기 때문에 안전상의 이유로 저압 가공전선보다 상위에 시설하는 것이 좋습니다. 따라서 저압 가공전선은 고압 가공전선 아래에 시설하는 것이 안전합니다.
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86. 전철에서 직류귀선의 비절연 부분이 금속제 지중관로와 접근하거나 교차하는 경우 상호 전식 방지를 위한 이격거리는?

  1. 0.5m 이상
  2. 1m 이상
  3. 1.5m 이상
  4. 2m 이상
(정답률: 49%)
  • 전철에서는 매우 높은 전압이 사용되기 때문에, 직류귀선과 지중관이 접촉하거나 교차할 경우 전류가 지중관으로 유출되어 인명사고나 화재 등의 위험이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 이격거리가 필요한데, 이격거리가 짧을수록 전류가 유출될 가능성이 높아지므로, 이격거리는 최소한 1m 이상이 되어야 합니다.
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87. 시가지에 시설하는 특고압 가공전선로의 철탑의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 66%)
  • 특고압 가공전선로는 전압이 높아 안전성이 중요하므로 철탑의 경간은 넓어야 합니다. 이에 따라 시가지에 설치하는 특고압 가공전선로의 철탑의 경간은 400m 이하이어야 합니다. 이는 안전거리를 확보하기 위한 규정으로, 전선로의 전압과 거리에 따라 다르게 적용됩니다.
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88. 고압 가공전선이 가공 약전류 전선과 접근하는 경우 고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이의 이격거리는 몇 cm 이상 이어야 하는가? (단, 전선이 케이블인 경우이다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 40
  4. 80
(정답률: 45%)
  • 고압 가공전선과 가공 약전류 전선 사이의 이격거리는 안전을 위해 최소한 40cm 이상이어야 한다. 이는 전기적 충격을 방지하고 안전한 작업환경을 유지하기 위한 규정이다.
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89. 전기 욕기용 전원 장치의 금속제 외함 및 전선을 넣는 금속관에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 제 1종
  2. 제 2종
  3. 제 3종
  4. 특별 제 3종
(정답률: 49%)
  • 전기 욕기용 전원 장치는 고전압을 사용하므로, 안전을 위해 접지공사가 필요하다. 제 1종은 전기적 안전을 위한 접지, 제 2종은 전기적 안전과 기능적 안전을 위한 접지, 제 3종은 기능적 안전을 위한 접지를 의미한다. 전기 욕기용 전원 장치는 기능적 안전을 위한 접지가 필요하므로, 제 3종 접지공사를 해주어야 한다. 특별 제 3종은 특수한 경우에 사용되는 접지 방법으로, 이 문제와는 무관하다.
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90. 154kV 가공 전선로를 제 1종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우 사용 전선은 인장강도 58.84kN 이상의 연선 또는 단면적 몇 mm2 이상의 경동연선 이어야 하는가?

  1. 35
  2. 50
  3. 95
  4. 150
(정답률: 58%)
  • 154kV 가공 전선로는 고압 전선로이므로 인장강도 58.84kN 이상의 연선 또는 단면적이 150mm2 이상인 경동연선을 사용해야 합니다. 따라서 정답은 "150"입니다.
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91. 지중전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우, 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 최소 몇 cm 이상이면 되는가?(2021년 개정된 KEC 규정 적용)

  1. 100
  2. 120
  3. 150
  4. 180
(정답률: 58%)
  • 지중전선로를 직접 매설식에 의하여 시설하는 경우, 차량 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소의 매설 깊이는 최소 100cm 이상이어야 한다. 이는 KEC 규정에서 정한 최소 매설 깊이이며, 이를 준수함으로써 지중전선로의 안전성을 보장할 수 있다.
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92. 특고압 가공전선로의 중성선의 다중접지 시설에서 각 접지선을 중선선으로부터 분리하였을 경우 각 접지점의 대지 전기 저항값은 몇 Ω 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 300
  4. 500
(정답률: 60%)
  • 특고압 가공전선로의 중성선은 대지와 접지되어 있으므로 중성선의 전압은 0V이다. 따라서 각 접지선의 대지 전기 저항값이 작을수록 중성선과 가까워져 전압차가 작아지므로 안전하다. 일반적으로는 300Ω 이하로 접지하는 것이 안전하다고 알려져 있다. 따라서 정답은 "300"이다.
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93. 발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기(회전 변류기 제외)의 절연내력 시험시 시험 전압은 권선과 대지 사이에 연속하여 몇 분 이상 가하여야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 69%)
  • 회전기의 절연내력 시험시 시험 전압은 10분 이상 가해야 한다. 이는 IEC 60034-1 규격에서 규정된 시험 방법으로, 회전기의 절연 내력을 평가하기 위해 사용된다. 이 시험에서는 권선과 대지 사이에 연속하여 10분 이상의 전압을 가하고, 이 동안 절연 내력이 유지되는지를 확인한다. 이는 회전기가 안전하게 운전될 수 있는지를 판단하는 중요한 시험이다.
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94. 고압 가공전선이 상부 조영재의 위쪽으로 접근시의 가공 전선과 조영재의 이격 거리는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 0.6
  2. 0.8
  3. 1.2
  4. 2.0
(정답률: 41%)
  • 고압 가공전선은 안전거리를 위해 최소 1.2m 이상의 이격거리가 필요하다. 그러나 상부 조영재의 경우, 머리카락 등이 전선에 닿을 가능성이 있으므로 추가적인 안전거리가 필요하다. 따라서 이격거리는 최소 2.0m 이상이어야 한다.
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95. 전로의 중성점을 접지하는 목적에 해당되지 않는 것은?

  1. 보호 장치의 확실한 동작의 확보
  2. 부하 전류의 일부를 대지로 흐르게 하여 전선 절약
  3. 이상 전압의 억제
  4. 대지 전압의 저하
(정답률: 58%)
  • 전로의 중성점을 접지하는 목적은 전기적 안전을 위해 대지와의 접지를 통해 이상 전압의 발생을 억제하고, 보호 장치의 확실한 동작을 확보하며, 대지 전압의 저하를 이루는 것입니다. 따라서 "부하 전류의 일부를 대지로 흐르게 하여 전선 절약"은 전로의 중성점을 접지하는 목적에 해당되지 않습니다.
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96. 터널에 시설하는 사용전압이 400V 이상의 저압인 경우, 이동전선은 몇 mm2이상의 0.6/1kV EP 고무 절연 클로로프렌 케이블이어야 하는가?

  1. 0.25
  2. 0.55
  3. 0.75
  4. 1.25
(정답률: 62%)
  • 터널 내부에서는 환경이 극단적으로 변화할 수 있으므로 안전성을 고려하여 전선의 규격을 결정해야 한다. 이동전선의 경우 400V 이상의 전압을 사용하므로, 안전성을 고려하여 0.6/1kV EP 고무 절연 클로로프렌 케이블을 사용해야 한다. 이때, 전선의 단면적은 전류의 양에 따라 결정된다. 전류가 많을수록 더 두꺼운 전선이 필요하다. 따라서, 이동전선의 단면적은 최소 0.75mm2 이상이어야 한다.
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97. 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선의 시설에 사용되는 연동선의 단면적은 최소 몇 mm2의 것을 사용하여야 하는가?

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 39%)
  • 애자 사용 공사에 의한 고압 옥내배선의 시설에서는 연동선의 단면적이 6mm2 이상이어야 합니다. 이는 안전하고 안정적인 전기 공급을 위한 것입니다. 2.5mm2와 4mm2는 전기 공급에 적합하지 않으며, 10mm2는 비용이 많이 들어가므로 6mm2가 적절한 선택입니다.
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98. 고압용 기계기구를 시설하여서는 안되는 경우는?

  1. 발전소, 변전소, 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우
  2. 시가지 외로서 지표상 3m인 경우
  3. 공장 등의 구내에서 기계기구의 주위에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 적당한 울타리를 설치하는 경우
  4. 옥내에 설치한 기계 기구를 취급자 이외의 사람이 출입할 수 없도록 설치한 곳에 시설하는 경우
(정답률: 60%)
  • 고압용 기계기구는 위험한 전기를 다루기 때문에 안전을 위해 특별한 규제가 필요합니다. 시가지 외로서 지표상 3m인 경우에는 인구 밀도가 낮아 위험성이 낮기 때문에 규제에서 제외됩니다. 하지만 발전소, 변전소, 개폐소 등 위험성이 높은 장소에서는 규제가 필요합니다. 또한 공장 등에서는 적절한 울타리를 설치하여 사람이 쉽게 접근하지 못하도록 해야 합니다. 옥내에 설치한 기계 기구는 취급자 이외의 사람이 출입할 수 없는 곳에 설치해야 합니다.
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99. 765kV 특고압 가공전선이 건조물과 2차 접근상태로 있는 경우 전선 높이가 최저상태일 때 가공전선과 건조물 상부와의 수직 거리는 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 20
  2. 22
  3. 25
  4. 28
(정답률: 42%)
  • 765kV 특고압 가공전선의 최소 안전높이는 7.5m이다. 따라서 건조물과의 수직 거리는 최소 7.5m 이상이어야 한다. 그러나 문제에서는 전선 높이가 최저상태일 때를 고려해야 하므로, 건조물과의 수직 거리는 7.5m보다 더 높아야 한다. 따라서 정답은 "28"이다.
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100. 전력보안 통신용 전화설비를 시설하지 않아도 되는 경우는?

  1. 수력설비의 강수량 관측소와 수력발전소간
  2. 동일 수계에 속한 수력 발전소 상호간
  3. 발전 제어소와 기상대
  4. 휴대용 전화설비를 갖춘 22.9kV 변전소와 기술원 주재소
(정답률: 69%)
  • 휴대용 전화설비를 갖춘 22.9kV 변전소와 기술원 주재소는 이미 휴대용 전화설비를 갖추고 있기 때문에 별도의 전력보안 통신용 전화설비를 시설하지 않아도 된다. 다른 보기들은 각각의 시설끼리 통신이 필요하기 때문에 전력보안 통신용 전화설비를 시설해야 한다.
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