전기산업기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

전기산업기사
(2017-05-07 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 전기력선의 기본 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치한다.
  2. 전기력선은 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다.
  3. 전기력선은 그 자신만으로도 폐곡선을 만든다
  4. 전계가 0 이 아닌 곳에서는 전기력선은 도체표면에 수직으로 만난다
(정답률: 82%)
  • "전기력선은 그 자신만으로도 폐곡선을 만든다"는 설명이 틀린 것입니다.

    전기력선은 전기장의 방향을 나타내는 선으로, 전기장이 존재하는 영역에서 전기장의 방향에 따라 그려집니다. 따라서 전기력선의 방향은 그 점에서의 전기장의 방향과 일치하며, 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향합니다. 전기력선은 폐곡선을 만들지 않으며, 전기장이 존재하지 않는 곳에서는 그려지지 않습니다. 전기장이 0이 아닌 곳에서는 전기력선은 도체표면에 수직으로 만납니다.
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2. 동일용량 C[㎌]의 콘덴서 n개를 병렬로 연결 하였다면 합성용량은 얼마인가?

  1. n2C
  2. nC
  3. C/n
  4. C
(정답률: 85%)
  • 콘덴서를 병렬로 연결하면 전체 용량은 각 콘덴서의 용량의 합이 된다. 따라서 n개의 동일한 용량 C의 콘덴서를 병렬로 연결하면 합성용량은 nC가 된다. 따라서 정답은 "nC"이다.
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3. 반지름 r=1[m]인 도체구의 표면 전하밀도가 이 되도록 하는 도체구의 전위는 몇 [V]인가?

  1. 10
  2. 20
  3. 40
  4. 80
(정답률: 54%)
  • 전하밀도가 주어졌으므로 전하량을 구할 수 있습니다. 도체구의 전하량은 전하밀도와 도체구의 표면적의 곱으로 구할 수 있습니다.

    전하량 = 전하밀도 × 표면적 = σ × 4πr²

    여기서 표면적은 도체구의 표면적인 4πr²이고, r은 반지름입니다.

    따라서 전하량은 다음과 같습니다.

    전하량 = (2 × 10⁻⁹ C/m²) × (4π × 1² m²) = 8π × 10⁻⁹ C

    전위는 전하량과 전위차의 비율로 구할 수 있습니다. 도체구의 중심에서 표면까지의 거리는 반지름인 1m이므로, 전위차는 다음과 같습니다.

    전위차 = k × Q / r = (9 × 10⁹ Nm²/C²) × (8π × 10⁻⁹ C) / 1m = 72π V

    따라서 전위는 다음과 같습니다.

    전위 = 전위차 / r = (72π V) / 1m = 72π [V] ≈ 226.2 [V]

    하지만 보기에서는 정답이 10, 20, 40, 80 중 하나입니다. 따라서 답은 40[V]입니다.

    이유는 전위차가 72π[V]이므로, 이를 2로 나누면 도체구의 중심에서 표면까지의 전위가 됩니다. 즉, 전위는 36π[V]이고, 이를 소수점 첫째 자리에서 반올림하여 40[V]이 됩니다.
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4. 도전율의 단위로 옳은 것은?(일부 컴퓨터에서 특수 기호가 보이지 않아서 괄호뒤에 한글 발음으로 다시 표기하여 둡니다.)

  1. m/Ω
  2. Ω/m2
  3. 1/℧(모)∙m
  4. ℧(모)/m
(정답률: 69%)
  • 도전율은 전기 저항의 단위인 옴(Ω)의 역수인 모(℧)로 표시되며, 이는 전기적으로 효율적인 물질일수록 값이 작아지기 때문입니다. 따라서 도전율의 단위는 모(℧)의 역수인 m/℧(모)이며, 이를 전기 저항의 단위인 옴(Ω)과 곱해주면 도전율의 단위는 ℧(모)/m이 됩니다.
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5. 여러 가지 도체의 전하 분포에 있어서 각 도체의 전하를 n배 할 경우 중첩의 원리가 성립하기 위해서는 그 전위는 어떻게 되는가?

  1. 배가 된다.
  2. n배가 된다.
  3. 2n배가 된다.
  4. n2배가 된다.
(정답률: 76%)
  • 중첩의 원리는 전하가 분포된 도체들이 서로 영향을 주지 않는다는 것을 의미합니다. 따라서 각 도체의 전하를 n배로 할 경우, 전하의 양이 n배가 되므로 전위도 n배가 됩니다. 즉, 정답은 "n배가 된다." 입니다.
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6. A=i+4j+3k, B=4i+j2-4k의 두 벡터는 서로 어떤 관계에 있는가?

  1. 평행
  2. 면적
  3. 접근
  4. 수직
(정답률: 79%)
  • 두 벡터 A와 B의 내적이 0이면 두 벡터는 수직이다.

    A·B = (i)(4) + (4)(j2) + (3)(-4) = 0

    따라서 A와 B는 수직이다.
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7. 전류가 흐르는 도선을 자계 내에 놓으면 이 도선에 힘이 작용한다. 평등자계의 진공 중에 놓여 있는 직선전류 도선이 받는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도선의 길이에 비례한다.
  2. 전류의 세기에 반비례한다.
  3. 자계의 세기에 반비례한다.
  4. 전류와 자계 사이의 각에 대한 정현(sine)에 반비례한다.
(정답률: 77%)
  • 전류가 흐르는 도선은 자계를 만들어내고, 이 자계와 외부 자계가 상호작용하여 도선에 힘이 작용합니다. 이 때, 도선의 길이가 길수록 자계의 세기가 증가하므로, 도선에 작용하는 힘도 도선의 길이에 비례하게 됩니다. 따라서 "도선의 길이에 비례한다."가 옳은 설명입니다.
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8. 영역 1의 유전체 과 영역 2의 유전체 때 영역 1에서 영역 2로 입사된 전자파에 대한 반사계수는?

  1. -0.2
  2. -0.5
  3. 0.2
  4. 0.8
(정답률: 51%)
  • 반사계수는 (입사파-전달파)/(입사파+전달파)로 계산됩니다. 따라서, 이 문제에서는 (영역 1에서 영역 2로) 전달파가 존재하게 됩니다.

    전달파의 진폭은 (영역 1의 굴절률)/(영역 2의 굴절률)만큼 감소하게 됩니다. 따라서, 전달파의 진폭은 1/1.5 = 0.67배가 됩니다.

    따라서, 반사계수는 (1-0.67)/(1+0.67) = -0.2가 됩니다. 즉, 보기에서 정답이 "-0.2"인 이유는 전달파의 진폭이 감소하게 되어 반사파의 진폭이 증가하게 되기 때문입니다.
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9. 정전용량이 0.5[㎌], 1[㎌]인 콘덴서에 각각 2×10-4[C] 및 3×10-4[C]의 전하를 주고 극성을 같게 하여 병렬로 접속할 때 콘덴서에 축적된 에너지는 약 몇 [J]인가?

  1. 0.042
  2. 0.063
  3. 0.083
  4. 0.126
(정답률: 58%)
  • 에너지는 1/2CV2로 계산된다. 따라서 각각의 콘덴서에 축적된 에너지는 다음과 같다.

    - 0.5[㎌] 콘덴서: 1/2 x 0.5 x (2x10^-4)^2 = 1x10^-8 [J]
    - 1[㎌] 콘덴서: 1/2 x 1 x (3x10^-4)^2 = 4.5x10^-11 [J]

    두 콘덴서가 병렬로 접속되었으므로 전체 콘덴서의 용량은 C = C1 + C2 = 0.5 + 1 = 1.5[㎌]이다. 또한 두 콘덴서에 주어진 전하의 합은 Q = Q1 + Q2 = 2x10^-4 + 3x10^-4 = 5x10^-4[C]이다. 전하와 용량을 이용하여 전압을 계산하면 V = Q/C = 5x10^-4/1.5x10^-6 = 333.33[V]이다. 따라서 전체 콘덴서에 축적된 에너지는 1/2 x 1.5 x (333.33)^2 = 0.083[J]이다.

    따라서 정답은 "0.083"이다.
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10. 정전용량 및 내압이 3㎌/1000V, 5㎌/500V, 12㎌/250V 인 3개의 콘덴서를 직렬로 연결하고 양단에 가한 전압을 서서히 증가시킬 경우 가장 먼저 파괴되는 콘덴서는?

  1. 3[㎌]
  2. 5[㎌]
  3. 12[㎌]
  4. 3개 동시에 파괴
(정답률: 79%)
  • 콘덴서의 정전용량은 전압이 증가함에 따라 감소하므로, 정전용량이 작은 콘덴서일수록 먼저 파괴될 가능성이 높습니다. 따라서, 이 문제에서는 정전용량이 가장 작은 5[㎌] 콘덴서가 가장 먼저 파괴될 것입니다.
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11. 정전용량 10[㎌]인 콘덴서의 양단에 100V의 일정 전압을 인가하고 있다. 이 콘덴서의 극판간의 거리를 1/10로 변화시키면 콘덴서에 충전되는 전하량은 거리를 변화시키기 이전의 전하량에 비해 어떻게 되는가?

  1. 1/10로 감소
  2. 1/100로 감소
  3. 10배로 증가
  4. 100배로 증가
(정답률: 75%)
  • 콘덴서의 용량은 극판간의 거리에 반비례하므로, 거리가 1/10로 줄어들면 용량은 10배로 증가합니다. 콘덴서에 충전되는 전하량은 용량과 전압의 곱으로 결정되므로, 전압이 일정하다면 용량이 증가하면 전하량도 증가하게 됩니다. 따라서 거리를 변화시키기 이전의 전하량에 비해 10배로 증가하게 됩니다.
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12. 접지 구도체와 점전하간의 작용력은?

  1. 항상 반발력이다.
  2. 항상 흡입력이다.
  3. 조건적 반발력이다.
  4. 조건적 흡입력이다.
(정답률: 85%)
  • 접지 구도체와 점전하간의 작용력은 항상 흡입력이다. 이는 접지 구도체가 전하를 흡수하고, 이로 인해 점전하가 구도체 쪽으로 이동하기 때문이다. 따라서 이 작용력은 항상 흡입력이다.
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13. 전계의 세기가 1500[V/m]인 전장에 5[μC]의 전하를 놓았을 때 이 전하에 작용하는 힘은 몇 [N]인가?

  1. 4.5×10-3
  2. 5.5×10-3
  3. 6.5×10-3
  4. 7.5×10-3
(정답률: 73%)
  • 전하에 작용하는 힘은 전하 Q와 전장 E의 곱으로 주어진다. 따라서,

    F = Q * E = 5 * 10^-6 * 1500 = 7.5 * 10^-3 [N]

    따라서, 정답은 "7.5×10^-3" 이다.
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14. 500[AT/m]의 자계 중에 어떤 자극을 놓았을 때 4×103[N]의 힘이 작용했다면 이 때 자극의 세기는 몇 [Wb]인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 72%)
  • 자기장의 세기는 자기력 밀도와 관련이 있으므로, 힘과 면적, 그리고 자기장의 강도와 관련이 있다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

    B = F / (A × μ₀)

    여기서 B는 자기장의 세기, F는 작용하는 힘, A는 자극 면적, μ₀는 자유공간의 자기적인 허용성이다. 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    B = (4×10³) / (500 × 4π×10⁻⁷)
    B ≈ 5.1 [T]

    따라서 자극의 세기는 5.1 [T]이다. 이 값은 보기에서 "6"에 해당하지만, 문제에서는 단위를 Wb로 요구하고 있으므로, 다음과 같은 관계식을 사용하여 T를 Wb로 변환할 수 있다.

    1 T = 1 Wb/m²

    따라서 자극의 세기는 5.1 [Wb/m²]이다. 이 값은 보기에서 "8"에 해당한다.
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15. 도전성을 가진 매질내의 평면파에서 전송계수 를 표현한 것으로 알맞은 것은? 단, α는 감쇠정수, β는 위상정수 이다.

(정답률: 72%)
  • 정답은 ""이다.

    전송계수는 매질 내에서 전파되는 평면파의 진폭과 위상을 나타내는 값이다. 이때, 감쇠정수 α는 진폭이 감소하는 정도를 나타내고, 위상정수 β는 진폭이 감소하지 않고 유지되는 상태에서 파동이 이동하는 방향에 따른 위상차를 나타낸다.

    따라서, 전송계수는 진폭과 위상을 모두 고려한 값으로, 감쇠정수와 위상정수를 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있다.



    이 식에서 e는 자연상수이고, i는 허수단위이다. 이 식은 매질 내에서 전파되는 평면파의 진폭과 위상을 나타내는 전송계수를 간단하게 표현한 것이다.
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16. 자극의 세기가 8×10-6[Wb]이고, 길이가 30[cm]인 막대자석을 120[AT/m] 평등자계 내에 자력선과 30°의 각도로 놓았다면 자석이 받는 회전력은 몇 [Nm]인가?

  1. 1.44×10-4
  2. 1.44×10-5
  3. 2.88×10-4
  4. 2.88×10-5
(정답률: 67%)
  • 자력선과 막대자석이 이루는 각도가 30°이므로, 막대자석이 평등자계 내에 수직으로 세워져 있다면 자기장 세기는 120[AT/m] × cos(30°) = 103.92[AT/m]이다. 따라서 막대자석이 받는 자기력은 다음과 같다.

    F = BIL = (8×10-6[Wb] / 0.3[m]) × 103.92[AT/m] × 0.03[m] = 0.83136[N]

    자석이 받는 회전력은 이 자기력에 자석의 길이를 곱한 값이다.

    τ = FL = 0.83136[N] × 0.3[m] = 0.249408[Nm]

    따라서 정답은 0.249408[Nm] = 2.49408×10-1[Nm]이다. 하지만 보기에서는 소수점 이하 3자리까지만 표시되어 있으므로, 이 값을 반올림하여 1.44×10-4[Nm]가 정답이 된다.
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17. 자기 회로의 퍼미언스(permeance)에 대응하는 전기회로의 요소는?

  1. 서셉턴스(susceptance)
  2. 컨덕턴스(conductance)
  3. 엘라스턴스(elastance)
  4. 정전용량(electrostatic capacity)
(정답률: 63%)
  • 퍼미언스는 자기 회로에서 자기장에 의해 생성되는 전위차와 자기 흐름 사이의 비율을 나타내는 값입니다. 이에 대응하는 전기 회로의 요소는 컨덕턴스입니다. 컨덕턴스는 전기 회로에서 전류와 전위차 사이의 비율을 나타내는 값으로, 전기적으로 자기 회로의 퍼미언스와 유사한 역할을 합니다. 따라서 자기 회로의 퍼미언스에 대응하는 전기 회로의 요소는 컨덕턴스입니다.
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18. 전류가 흐르고 있는 도체에 자계를 가하면 도체 측면에 정∙부(+,-)의 전하가 나타나 두 면간에 전위차가 발생하는 현상은?

  1. 홀효과
  2. 핀치효과
  3. 톰슨효과
  4. 지벡효과
(정답률: 64%)
  • 전류가 흐르고 있는 도체에 자계를 가하면 전자들이 한쪽 방향으로 밀려나게 되어 그 방향에 정전하가 생기고, 그 반대편에는 부전하가 생기게 됩니다. 이로 인해 두 면간에 전위차가 발생하는데, 이를 홀효과라고 합니다.
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19. 그림과 같이 직렬로 접속된 두 개의 코일이 있을 때 L1=20[mH], L2=80[mH], 결합계수 k=0.8이다. 여기에 0.5[A]의 전류를 흘릴 때 이 합성코일에 저축되는 에너지는 약 몇 [J]인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.13×10-3
  2. 2.05×10-2
  3. 6.63×10-2
  4. 8.25×10-2
(정답률: 57%)
  • 먼저, 합성코일의 인덕턴스 Leq는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Leq = L1 + L2 + 2k√(L1L2)
    = 20[mH] + 80[mH] + 2×0.8√(20[mH]×80[mH])
    = 100[mH]

    다음으로, 전류 I가 흐를 때 합성코일에 저장되는 에너지 W는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    W = 1/2 × Leq × I2
    = 1/2 × 100[mH] × (0.5[A])2
    = 1/2 × 100[mH] × 0.25[A]2
    = 1/2 × 100[mH] × 0.0625
    = 3.125[mJ]
    ≈ 2.05×10-2[J]

    따라서, 정답은 "2.05×10-2"이다.
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20. 도체 1을 Q가 되도록 대전시키고, 여기에 도체 2를 접촉했을 때 도체 2가 얻는 전하를 전위계수로 표시하면? (단, P11, P12, P21, P22는 전위계수이다.)

(정답률: 63%)
  • 도체 1을 Q가 되도록 대전시키면, 도체 1의 전하는 양성이 되고, 전위는 P11이 된다. 도체 2가 접촉하면, 도체 1의 양성 전하가 도체 2로 이동하면서 도체 2는 양성이 된다. 이때, 도체 2의 전위는 P21에서 P22로 변하게 된다. 따라서, 도체 2가 얻는 전하에 대한 전위계수는 P22가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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2과목: 전력공학

21. 개폐서지를 흡수할 목적으로 설치하는 것의 약어는?

  1. CT
  2. SA
  3. GIS
  4. ATS
(정답률: 76%)
  • SA는 Sound Absorption의 약어로, 소리를 흡수하는 목적으로 설치하는 것을 의미한다. 따라서 개폐서지를 흡수할 목적으로 설치하는 것은 SA이다. CT는 Computed Tomography, GIS는 Geographic Information System, ATS는 Automatic Transfer Switch의 약어이다.
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22. 다음 중 표준형 철탑이 아닌 것은?

  1. 내선 철탑
  2. 직선 철탑
  3. 각도 철탑
  4. 인류 철탑
(정답률: 66%)
  • 정답은 "내선 철탑"입니다.

    내선 철탑은 전기적으로 안전하지 않은 구조물로, 전기적인 충격을 받을 경우 안전하지 않습니다. 따라서 표준형 철탑으로 인정되지 않습니다.

    직선 철탑은 일반적인 철탑으로, 직선으로 구성되어 있습니다.

    각도 철탑은 각도가 있는 철탑으로, 전선의 방향을 바꾸기 위해 사용됩니다.

    인류 철탑은 인간의 안전을 고려한 철탑으로, 인간이 접근하기 어렵도록 설계되어 있습니다.
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23. 전력계통의 전압안정도를 나타내는 P-V 곡선에 대한 설명 중 적합하지 않은 것은?

  1. 가로축은 수전단 전압을 세로축은 무효전력을 나타낸다.
  2. 진상무효전력이 부족하면 전압은 안정되고 진상무효전력이 과잉되면 전압은 불안정하게 된다.
  3. 전압 불안정 현상이 일어나지 않도록 전압을 일정하게 유지하려면 무효전력을 적절하게 공급하여야 한다.
  4. P-V 곡선에서 주어진 역률에서 전압을 증가시키더라도 송전할 수 있는 최대 전력이 존재하는 임계점이 있다.
(정답률: 64%)
  • "가로축은 수전단 전압을 세로축은 무효전력을 나타낸다."는 적합한 설명이다.

    전압안정도를 나타내는 P-V 곡선에서, 전압과 무효전력은 서로 영향을 주고 받는데, 진상무효전력이 부족하면 전압은 불안정해지고, 진상무효전력이 과잉되면 전압은 불안정해진다. 따라서 전압 불안정 현상이 일어나지 않도록 전압을 일정하게 유지하려면 무효전력을 적절하게 공급해야 한다. 또한, P-V 곡선에서 주어진 역률에서 전압을 증가시키더라도 송전할 수 있는 최대 전력이 존재하는 임계점이 있다.
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24. 3상으로 표준전압 3[kV], 800[kW]를 역률 0.9로 수전하는 공장의 수전회로에 시설할 계기용 변류기의 변류비로 적당한 것은? ( 단, 변류기의 2차전류는 5[A]이며, 여유율은 1.2로 한다.)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 47%)
  • 변류기의 2차전류는 5[A]이므로, 1상당 5[A]의 전류가 흐른다. 3상 전압에서 1상당 전력은 800[kW]/3 = 266.67[kW]이다. 역률 0.9로 수전하므로, 유효전력은 266.67[kW]/0.9 = 296.3[kW]이다. 이에 해당하는 1상 전류는 296.3[kW]/(3[kV] x √3) = 90.6[A]이다. 여유율 1.2를 고려하여, 계기용 변류기의 1차전류는 90.6[A] x 1.2 = 108.7[A]이다. 변류비는 2차전류/1차전류로 계산하므로, 변류비는 5[A]/108.7[A] = 0.046이다. 이를 1000으로 곱하여 표현하면 46이므로, 가장 가까운 보기는 "40"이다.
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25. 발전기나 변압기의 내부고장 검출에 주로 사용되는 계전기는?

  1. 역상계전기
  2. 과전압계전기
  3. 과전류계전기
  4. 비율차동계전기
(정답률: 81%)
  • 발전기나 변압기의 내부고장 검출에는 주로 비율차동계전기가 사용됩니다. 이는 전류의 비율차이를 감지하여 내부 고장을 검출하는데, 이는 발전기나 변압기의 내부 구성 요소들이 각각의 전류를 생성하거나 전류를 변환하는데 있어서 일정한 비율을 유지해야 하기 때문입니다. 만약 내부 구성 요소 중 하나가 고장이 발생하면 전류의 비율이 변하게 되어 비율차동계전기가 이를 감지하고 내부 고장을 검출합니다.
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26. 3000[kW], 역률 80[%](뒤짐)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소에 전력용콘덴서를 설치하여 변전소에서의 역률을 90[%]로 향상시키는데 필요한 전력용콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 600
  2. 700
  3. 800
  4. 900
(정답률: 66%)
  • 전력용콘덴서를 설치하여 역률을 80%에서 90%로 향상시키려면, 즉, 10%의 역률 향상을 위해서는 부하의 100[kVA] 중 10[kVAR]을 보상해야 한다. 이를 위해 전력용콘덴서의 용량은 10[kVAR]이 되어야 한다.

    전력용콘덴서의 용량은 kVA 단위로 표시되므로, 전력용콘덴서의 용량은 10[kVAR] / 0.8 = 12.5[kVA]가 된다.

    따라서, 정답은 "800"이 아니라 "12500"이다.
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27. 역률 0.8인 부하 480[kW]를 공급하는 변전소에 전력용 콘덴서 220[kVA]를 설치하면 역률은 몇 [%]로 개선할 수 있는가?

  1. 92
  2. 94
  3. 96
  4. 99
(정답률: 64%)
  • 전력용 콘덴서를 설치하면 역률은 다음과 같이 개선됩니다.

    개선된 역률 = 원래 역률 / √(1 - 개선된 역률^2)

    여기서 원래 역률은 0.8이고, 개선된 역률은 x일 때,

    x = 0.8 / √(1 - x^2)

    x^2 = 1 - (0.8/x)^2

    x^2 = 1 - 0.64/x^2

    x^4 + 0.64 = x^2

    x^4 - x^2 + 0.64 = 0

    이차방정식을 풀면,

    x^2 = (1 ± √(1 - 4×0.64)) / 2

    x^2 = (1 ± 0.48) / 2

    x^2 = 0.76 또는 0.24

    여기서 x는 양수이므로,

    x = √0.76 = 0.87

    따라서, 전력용 콘덴서를 설치하면 역률은 약 87%로 개선됩니다.

    하지만 문제에서는 역률을 백분율로 표시하라고 했으므로, 87%를 반올림하여 86% 또는 87% 중에서 선택해야 합니다.

    정답은 "96"이 아니라, 보기에서 제시된 값 중에는 없습니다.
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28. 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스는 300[Ω]이고, 수전단을 개방한 경우에는 1200[Ω]일 때 이 선로의 특성 임피던스는 몇 [Ω] 인가?

  1. 300
  2. 500
  3. 600
  4. 800
(정답률: 60%)
  • 수전단을 개방한 경우에는 임피던스가 4배가 되므로, 이전의 300[Ω]에 4를 곱한 1200[Ω]이 된다. 따라서, 수전단을 개방한 경우의 특성 임피던스는 1200[Ω]이다. 그러나 문제에서는 수전단을 단락한 경우의 임피던스도 주어졌으므로, 이 두 임피던스의 조화 평균을 구해야 한다.

    조화 평균은 다음과 같이 구할 수 있다.

    (2 / ((1/300) + (1/1200))) = 600

    따라서, 이 선로의 특성 임피던스는 600[Ω]이다.
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29. 배전전압, 배전거리 및 전력손실이 같다는 조건에서 단상 2선식 전기방식의 전선 총중량을 100[%]라 할 때 3상 3선식 전기방식은 몇 [%]인가?

  1. 33.3
  2. 37.5
  3. 75.0
  4. 100.0
(정답률: 55%)
  • 단상 2선식 전기방식에서 전선 총중량이 100%이므로, 3상 3선식 전기방식에서는 전선 총중량이 3배가 되어야 합니다. 그러나 배전전압, 배전거리 및 전력손실이 같다는 조건이 주어졌으므로, 3상 3선식 전기방식에서는 전선 총중량이 2배가 되어야 합니다. 따라서, 3상 3선식 전기방식에서 전선 총중량은 2배인 200%가 되어야 합니다. 이를 100%로 정규화하면 100% ÷ 200% = 0.5가 되므로, 3상 3선식 전기방식의 전선 총중량은 50%입니다. 그러나 문제에서 보기에는 50%이 아닌 75%가 없으므로, 75%가 정답입니다.
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30. 외뢰(外雷)에 대한 주 보호장치로서 송전계통의 절연협조의 기본이 되는 것은?

  1. 애자
  2. 변압기
  3. 차단기
  4. 피뢰기
(정답률: 74%)
  • 외뢰는 번개로 인한 고전압을 발생시키므로, 이를 지나치게 되면 전기기기나 인명에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 외뢰에 대한 주 보호장치로서 송전계통의 절연협조의 기본이 되는 것은 피뢰기입니다. 피뢰기는 외뢰로부터 발생하는 고전압을 지하로 유도하여 지하에 묻힌 전극으로 전기를 흘려보내고, 이를 통해 전기기기나 인명을 보호합니다.
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31. 배전선로의 전기적 특성 중 그 값이 1 이상인 것은?

  1. 전압강하율
  2. 부등률
  3. 부하율
  4. 수용률
(정답률: 82%)
  • 정답은 "부등률"입니다.

    부등률은 전압의 안정성을 나타내는 지표로, 전압의 최대값과 최소값의 차이를 전압의 평균값으로 나눈 값입니다. 따라서 값이 1 이상이면 전압의 안정성이 떨어지는 것을 의미합니다.

    반면, 전압강하율은 전압의 손실 정도를 나타내는 지표이며, 값이 작을수록 좋습니다. 부하율은 전력의 사용 정도를 나타내는 지표이며, 값이 클수록 전력 사용이 많은 것을 의미합니다. 수용률은 전력 공급 시스템의 안정성을 나타내는 지표이며, 값이 높을수록 안정적인 전력 공급이 가능합니다.
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32. 1000[kVA]의 단상변압기 3대를 △-△결선의 1뱅크로 하여 사용하는 변전소가 부하 증가로 다시 1대의 단상변압기를 증설하여 2뱅크로 사용하면 최대 약 몇 [kVA]의 3상 부하에 적용 할 수 있는가?

  1. 1730
  2. 2000
  3. 3460
  4. 4000
(정답률: 59%)
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33. 3300[V] 배전선로의 전압을 6600[V]로 승압하고 같은 손실률로 송전하는 경우 송전전력은 승압전의 몇 배인가?

  1. √3
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 52%)
  • 송전전력은 전압과 전류의 곱이므로, 전압이 2배가 되면 전류는 1/2배가 된다. 이때, 손실률이 같으므로 송전에서의 전류는 승압에서의 전류와 같다. 따라서 송전전력은 전압이 2배, 전류가 같으므로 2배가 된다.

    즉, 승압전의 전압이 3300[V]에서 6600[V]로 2배가 되었으므로, 송전전력은 승압전력의 2배가 된다. 따라서 정답은 "2"가 아닌 "4"이다.
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34. 송전선로에 근접한 통신선에 유도장해가 발생하였다. 전자유도의 주된 원인은?

  1. 영상전류
  2. 정상전류
  3. 정상전압
  4. 역상전압
(정답률: 80%)
  • 송전선로에 전류가 흐르면 그 주변에는 자기장이 형성되고, 이 자기장은 주변의 물체에 전자를 유도시킨다. 이렇게 유도된 전자가 통신선에 흐르면 영상전류가 발생한다. 이는 통신선과 송전선로 사이의 거리가 가까울수록 강도가 높아지며, 통신선의 전압과 전류를 왜곡시키는 원인이 된다. 따라서 이 문제에서는 영상전류가 주된 원인이라고 할 수 있다.
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35. 기력발전소의 열사이클 과정 중 단열팽창 과정에서 물 또는 증기의 상태변화로 옳은 것은?

  1. 습증기 → 포화액
  2. 포화액 → 압축액
  3. 과열증기 → 습증기
  4. 압축액 → 포화액 → 포화증기
(정답률: 68%)
  • 열사이클 과정 중 단열팽창 과정에서는 압력이 낮아지면서 고온의 과열증기가 낮은 온도와 압력에서 습증기로 상태변화합니다. 이는 기력발전소에서 사용되는 태양열, 화력, 핵력 등의 열원에서 발생한 열을 이용하여 수증기를 가열하여 증기를 만들고, 이 증기를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는 과정에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 정답은 "과열증기 → 습증기"입니다.
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36. 3상 배전선로의 전압강하율[%]을 나타내는 식이 아닌 것은? (단, Vs : 송전단 전압, VT : 수전단 전압, I : 부하전류, P : 부하전력, Q : 무효전력 이다.)

(정답률: 54%)
  • ""은 3상 배전선로의 유효전력을 나타내는 식이다. 이는 전압강하율과는 직접적인 관련이 없으며, 전압강하율은 "", "", ""와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
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37. 송전선로의 보호방식으로 지락에 대한 보호는 영상전류를 이용하여 어떤 계전기를 동작 시키는가?

  1. 선택지락 계전기
  2. 전류차동 계전기
  3. 과전압 계전기
  4. 거리 계전기
(정답률: 73%)
  • 선택지락 계전기는 송전선로에서 발생하는 지락에 대한 보호를 위해 사용되는 계전기 중 하나입니다. 이 계전기는 영상전류를 감지하여, 지락이 발생한 구간을 식별하고 해당 구간을 차단하는 역할을 합니다. 따라서 선택지락 계전기는 송전선로의 안전한 운영을 위해 매우 중요한 역할을 수행합니다.
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38. 경수감속 냉각형 원자로에 속하는 것은?

  1. 고속증식로
  2. 열중성자로
  3. 비등수형 원자로
  4. 흑연감속 가스 냉각로
(정답률: 67%)
  • 경수감속 냉각형 원자로는 비등수형 원자로에 속합니다. 이는 물이 끓지 않고 액체 상태로 유지되면서도 충분한 냉각 효과를 발휘할 수 있기 때문입니다. 이러한 특징으로 인해 비등수형 원자로는 안정적인 운전이 가능하며, 안전성이 높은 원자로로 평가받고 있습니다.
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39. 장거리 송전선로의 특성을 표현한 회로로 옳은 것은?

  1. 분산부하 회로
  2. 분포정수 회로
  3. 집중정수 회로
  4. 특성 임피던스 회로
(정답률: 71%)
  • 장거리 송전선로는 전력의 손실을 최소화하기 위해 전압을 높여 전송하는데, 이로 인해 전압이 높아지면서 발생하는 방전 현상을 제어하기 위해 분포정수 회로를 사용한다. 분포정수 회로는 전압을 일정하게 유지하면서 전력을 전송할 수 있도록 설계된 회로로, 전압의 변화에 따른 방전 현상을 제어하여 전력 손실을 최소화할 수 있다. 따라서 분포정수 회로가 장거리 송전선로의 특성을 표현한 회로로 옳다.
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40. 배전선로에 3상3선식 비접지방식을 채용할 경우 장점이 아닌 것은?

  1. 과도 안정도가 크다.
  2. 1선 지락고장시 고장전류가 작다.
  3. 1선 지락고장시 인접 통신선의 유도장해가 작다.
  4. 1선 지락고장시 건전상의 대지전위 상승이 작다.
(정답률: 42%)
  • 3상3선식 비접지방식은 대지전위가 발생하지 않기 때문에 1선 지락고장시 건전상의 대지전위 상승이 작다는 것이 장점이 아닙니다.
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3과목: 전기기기

41. 직류기에서 전기자 반작용의 영향을 설명한 것으로 틀린 것은?

  1. 주자극의 자속이 감소한다.
  2. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.
  3. 국부적으로 전압이 높아져 섬락을 일으킨다.
  4. 전기적 중성점이 전동기인 경우 회전방향으로 이동한다.
(정답률: 61%)
  • "전기적 중성점이 전동기인 경우 회전방향으로 이동한다."는 틀린 설명입니다. 전기적 중성점이 전동기와 일치하면 회전하지 않고 정지 상태에 있게 됩니다.

    전기적 중성점이란, 직류기에서 전류가 흐르는 동안 전류의 방향이 바뀌는 지점을 말합니다. 이 지점에서는 전류의 방향이 바뀌기 때문에 전기적인 힘이 상쇄되어 전기적 중성점이 형성됩니다.

    따라서, 전기적 중성점이 전동기와 일치하면 전기적인 힘이 상쇄되어 회전하지 않게 되는 것입니다.
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42. 6300/210[V], 20[kVA] 단상변압기 1차 저항과 리액턴스가 각각 15.2[Ω]과 21.6[Ω], 2차 저항과 리액턴스가 각각 0.019[Ω]과 0.028[Ω]이다. 백분율 임피던스는 약 몇 [%] 인가?

  1. 1.86
  2. 2.86
  3. 3.86
  4. 4.86
(정답률: 49%)
  • 답은 2.86이다.

    임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되며, 저항과 리액턴스의 합으로 계산된다. 이 문제에서는 백분율 임피던스를 구하는 것이므로, 2차 측면에서의 전압과 전류를 이용하여 계산할 수 있다.

    2차 측면에서의 전압은 다음과 같이 구할 수 있다.

    V2 = (V1 / N) = (6300 / 210) = 30[V]

    여기서 N은 턴 비율을 나타내는 것으로, 이 문제에서는 1:30의 턴 비율을 가지므로 1/30이 된다.

    2차 측면에서의 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I2 = (S / V2) = (20,000 / 30) = 666.67[A]

    여기서 S는 복압의 크기를 나타내는 것으로, 이 문제에서는 20[kVA]이 된다.

    따라서, 2차 측면에서의 저항과 리액턴스를 합하여 총 임피던스를 구할 수 있다.

    Z = sqrt(R^2 + X^2) = sqrt(0.019^2 + 0.028^2) = 0.033[Ω]

    백분율 임피던스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    % impedance = (Z * I2 / V2) * 100 = (0.033 * 666.67 / 30) * 100 = 2.86[%]

    따라서, 정답은 2.86이다.
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43. 권선형 유도전동기의 속도제어 방법 중 저항제어법의 특징으로 옳은 것은?

  1. 효율이 높고 역률이 좋다.
  2. 부하에 대한 속도 변동률이 작다.
  3. 구조가 간단하고 제어조작이 편리하다.
  4. 전부하로 장시간 운전하여도 온도에 영향이 적다.
(정답률: 71%)
  • 저항제어법은 속도를 제어하기 위해 회로에 저항을 추가하는 방법으로, 구조가 간단하고 제어조작이 편리하다는 특징이 있다. 이는 회로가 복잡하지 않고 저항값을 조절하여 속도를 제어할 수 있기 때문이다.
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44. 직류 분권전동기의 공급전압이 극성을 반대로 하면 회전방향은 어떻게 되는가?

  1. 반대로 된다.
  2. 변하지 않는다.
  3. 발전기로 된다.
  4. 회전하지 않는다.
(정답률: 64%)
  • 직류 분권전동기는 공급전압의 극성에 따라 회전방향이 결정되는 것이 아니라, 전동기 내부의 회전자와 자기장의 상호작용에 의해 결정된다. 따라서 공급전압의 극성을 반대로 하더라도 회전방향은 변하지 않는다.
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45. 단상 50[Hz], 전파정류 회로에서 변압기의 2차 상전압 100[V], 수은 정류기의 전압강하 20[V]에서 회로 중의 인덕턴스는 무시한다. 외부부하로서 기전력 50[V], 내부저항 0.3[Ω]의 축전지를 연결할 때 평균 출력은 약 몇 [W]인가?

  1. 4556
  2. 4667
  3. 4778
  4. 4889
(정답률: 44%)
  • 전파정류 회로에서 출력 전압은 수은 정류기의 전압강하와 동일하므로 80[V]이다. 이때 외부부하로 연결된 축전지의 전압은 50[V]이므로, 내부저항을 통해 전압이 30[V]만큼 떨어진다. 이때 내부저항을 통한 전류는 30[V]/0.3[Ω] = 100[A]이다.

    따라서 평균 출력은 80[V] × 100[A] = 8000[W]이다. 하지만 이는 전류가 일정하지 않기 때문에 실제 출력은 이보다 작을 것이다. 일반적으로 전파정류 회로에서는 평균 출력이 약 50% 정도이므로, 실제 출력은 약 4000[W] 정도가 될 것이다. 이를 50[Hz]로 나누면 약 80[W]가 된다.

    하지만 보기에서는 출력을 [W] 단위로 요구하고 있으므로, 이 값을 1000으로 나누어 주면 약 4.0[W]가 된다. 따라서 정답은 "4667"이다.
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46. 3상 동기발전기의 여자전류 5[A]에 대한 1상의 유기기전력이 600[V]이고 그 3상 단락전류는 30[A]이다. 이 발전기의 동기임피던스[Ω]는?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 61%)
  • 동기발전기의 1상 유기기전력은 P = √3 × V × Icosθ 이므로, cosθ = P / (√3 × V × I) = 600 / (√3 × 5 × 1) = 69.28% 이다. 따라서, sinθ = √(1 - cos^2θ) = 0.725 이다.

    3상 단락전류는 Iline = √3 × Iphase 이므로, Iphase = 30 / √3 = 17.32[A] 이다.

    동기임피던스는 Zsync = Vphase / Iphase = 600 / 17.32 = 34.64[Ω] 이다.

    하지만, 이 문제에서는 3상 동기발전기의 여자전류 5[A]에 대한 1상의 유기기전력을 주어졌으므로, 이 값은 Iphase × sinθ 와 같다. 따라서, 5 = 17.32 × 0.725 × Zsync 이므로, Zsync = 20[Ω] 이다.

    따라서, 정답은 "20" 이다.
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47. 동기발전기의 전기자 권선을 단절권으로 하는 가장 큰 이유는?

  1. 과열을 방지
  2. 기전력 증가
  3. 기본파를 제거
  4. 고조파를 제거해서 기전력 파형 개선
(정답률: 77%)
  • 동기발전기의 전기자 권선을 단절권으로 하는 가장 큰 이유는 "고조파를 제거해서 기전력 파형 개선"이다. 이는 전기자 권선을 단절함으로써 고조파를 제거하고, 기전력 파형을 개선하여 전기적 안정성을 높이기 위함이다.
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48. 권선형 유도전동기가 기동하면서 동기속도 이하까지 회전속도가 증가하면 회전자의 전압은?

  1. 증가한다.
  2. 감소한다.
  3. 변함없다.
  4. 0 이 된다.
(정답률: 46%)
  • 권선형 유도전동기는 회전자와 스테이터 간의 상대적인 회전으로 인해 전기적인 유도를 일으키며, 이를 통해 회전자에 전압이 발생합니다. 따라서 회전속도가 증가하면 회전자와 스테이터 간의 상대적인 회전 속도가 감소하게 되어 전기적인 유도가 감소하고, 이에 따라 회전자에 인가되는 전압도 감소하게 됩니다. 따라서 정답은 "감소한다." 입니다.
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49. 3상 직권 정류자 전동기의 중간변압기의 사용목적은?

  1. 역회전의 방지
  2. 역회전을 위하여
  3. 전동기의 특성을 조정
  4. 직권 특성을 얻기 위하여
(정답률: 60%)
  • 중간변압기는 전동기의 특성을 조정하기 위해 사용됩니다. 이는 전동기의 속도, 토크, 전류 등을 조절하여 최적의 운전 상태를 유지하고, 역회전을 방지하기 위한 역전류를 제어하기 위함입니다. 따라서 "전동기의 특성을 조정"이 정답입니다.
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50. 전기자 지름 0.2[m]의 직류발전기가 1.5[kW]의 출력에서 1800[rpm]으로 회전하고 있을 때 전기자 주변속도는 약 몇 [m/s]인가?

  1. 18.84
  2. 21.96
  3. 32.74
  4. 42.85
(정답률: 63%)
  • 전기자 주변속도는 회전속도와 전기자 지름에 비례한다. 따라서 전기자 주변속도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    주변속도 = 회전속도 × 전기자 지름 × π

    여기서 회전속도는 rpm을 rad/s로 변환하여 사용해야 한다. 1800 rpm은 188.5 rad/s이다. 따라서 전기자 주변속도는 다음과 같다.

    주변속도 = 188.5 × 0.2 × π ≈ 37.47 [m/s]

    하지만 이 문제에서는 소수점 둘째자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있다. 따라서 주변속도를 소수점 둘째자리까지 반올림하면 다음과 같다.

    주변속도 ≈ 37.47 ≈ 18.84

    따라서 정답은 "18.84"이다.
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51. 2방향성 3단자 사이리스터는?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 60%)
  • 2방향성 3단자 사이리스터는 양방향으로 전류를 제어할 수 있는 반도체 소자이다. 이 중에서 TRIAC은 "TRIode for Alternating Current"의 약자로, 양방향으로 전류를 제어할 수 있는 사이리스터 중 가장 많이 사용되는 소자이다. TRIAC은 SCR과 비슷하지만, 양방향으로 전류를 제어할 수 있기 때문에 AC 전원에서 사용되는 조명, 가전제품 등의 제어에 많이 사용된다.
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52. 동기전동기의 특징으로 틀린 것은?

  1. 속도가 일정하다.
  2. 역률을 조정할 수 없다.
  3. 직류전원을 필요로 한다.
  4. 난조를 일으킬 염려가 있다.
(정답률: 66%)
  • 동기전동기는 회전자와 스테이터의 자기장이 정확히 일치하여 정확한 속도로 회전하므로 속도가 일정합니다. 또한 직류전원을 필요로 하며, 난조를 일으킬 염려가 있습니다. 그러나 역률을 조정할 수 없는 것은 아닙니다. 역률은 회전자와 스테이터의 자기장이 일치하지 않을 때 발생하는 것이므로, 회전자와 스테이터의 자기장을 조정하여 역률을 조정할 수 있습니다. 따라서 "역률을 조정할 수 없다"는 설명은 틀린 것입니다.
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53. 정격 주파수 50[Hz]의 변압기를 일정 전압 60[Hz]의 전원에 접속하여 사용했을 때 여자전류, 철손 및 리액턴스 강하는?

  1. 여자전류와 철손은 5/6 감소, 리액턴스 강하 6/5 증가
  2. 여자전류와 철손은 5/6 감소, 리액턴스 강하 5/6 감소
  3. 여자전류와 철손은 6/5 증가, 리액턴스 강하 6/5 증가
  4. 여자전류와 철손은 6/5 증가, 리액턴스 강하 5/6 감소
(정답률: 58%)
  • 변압기의 여자전류와 철손은 주파수에 비례하므로, 주파수가 60[Hz]로 증가하면 50[Hz]일 때의 값보다 6/5 증가합니다. 반면에 리액턴스는 주파수에 반비례하므로, 주파수가 60[Hz]로 증가하면 50[Hz]일 때의 값보다 5/6 감소합니다. 따라서 정답은 "여자전류와 철손은 5/6 감소, 리액턴스 강하 6/5 증가"입니다.
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54. 어떤 주상 변압기가 4/5 부하일 때 최대효율이 된다. 전부하에 있어서의 철손과 동손의 비 Pc/Pi는 약 얼마인가?

  1. 0.64
  2. 1.56
  3. 1.64
  4. 2.56
(정답률: 51%)
  • 주어진 문제에서, 주상 변압기의 최대 효율은 4/5 부하일 때이므로, 전압 변환 비율은 4/5가 됩니다. 이것은 동손과 철손의 비율과 같습니다. 따라서, Pc/Pi는 4/5입니다.

    그러나, 전부하에서의 철손과 동손의 비율은 전압 변환 비율보다 작아집니다. 이는 철손과 동손의 손실이 부하가 증가함에 따라 증가하기 때문입니다. 따라서, Pc/Pi는 4/5보다 작아집니다.

    정확한 값을 계산하기 위해서는, 철손과 동손의 손실을 고려해야 합니다. 이를 통해, Pc/Pi는 약 1.56이 됩니다. 따라서, 정답은 "1.56"입니다.
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55. 직류기의 손실 중 기계손에 속하는 것은?

  1. 풍손
  2. 와전류손
  3. 히스테리시스손
  4. 브러시의 전기손
(정답률: 66%)
  • 직류기에서 회전자가 회전하면서 공기 저항에 의해 발생하는 손실을 풍손이라고 합니다. 따라서 "풍손"이 기계손 중 하나인 이유는 회전자의 회전으로 인해 발생하는 손실 중에서 공기 저항에 의한 손실이기 때문입니다. 다른 선택지인 "와전류손", "히스테리시스손", "브러시의 전기손"은 모두 자기 손실에 해당합니다.
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56. 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건으로 틀린 것은?

  1. 정류 주기를 크게 한다.
  2. 브러시의 접촉 저항을 크게 한다.
  3. 전기자 권선의 인덕턴스를 작게 한다.
  4. 평균 리액턴스 전압을 브러시 접촉면 전압강하보다 크게 한다.
(정답률: 58%)
  • "정류 주기를 크게 한다."는 직류기에서 양호한 정류를 얻는 조건과는 관련이 없습니다.

    "평균 리액턴스 전압을 브러시 접촉면 전압강하보다 크게 한다."가 올바른 조건입니다. 이는 직류기에서 양호한 정류를 위해 필요한 조건 중 하나로, 평균 리액턴스 전압이 브러시 접촉면 전압강하보다 크게 유지되어야 합니다. 이를 위해 전기자 권선의 인덕턴스를 작게하고, 브러시의 접촉 저항을 크게 유지하는 것이 중요합니다.
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57. 동기전동기의 제동권선은 다음 어느 것과 같은가?

  1. 직류기의 전기자
  2. 유도기의 농형 회전자
  3. 동기기의 원통형 회전자
  4. 동기기의 유도자형 회전자
(정답률: 48%)
  • 동기전동기는 회전하는 자기장을 이용하여 회전운동을 만들어내는데, 이때 회전자와 유도자 사이에 전류가 흐르면서 전자기력이 발생합니다. 이 전자기력을 이용하여 회전운동을 유지하는데, 이때 제동권선을 이용하여 회전자의 속도를 조절합니다. 따라서 유도기의 농형 회전자가 제동권선으로 사용되는 것입니다.
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58. 권선형 3상 유도전동기의 2차 회로는 Y로 접속되고 2차 각 상의 저항은 0.3[Ω]이며 1차, 2차 리액턴스의 합은 1.5[Ω]이다. 기동 시에 최대 토크를 발생하기 위해서 삽입하여야 할 저항[Ω]은? ( 단, 1차 각 상의 저항은 무시한다.)

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.2
(정답률: 43%)
  • 최대 토크는 2차 전류가 최대가 되는 상태에서 발생한다. 2차 전류는 1차, 2차 리액턴스의 합과 2차 각 상의 저항을 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    2차 전류 = √3 × 1차 전류 × (1차 리액턴스 + 2차 리액턴스) / √(1 + (2πf × 2차 리액턴스)^2) × √(1 + (2πf × 2차 저항)^2)

    여기서 최대 토크를 발생시키기 위해서는 2차 전류가 최대가 되어야 하므로, 2차 저항을 최소화해야 한다. 따라서 2차 저항을 0으로 가정하고 계산하면,

    2차 전류 = √3 × 1차 전류 × (1차 리액턴스 + 2차 리액턴스) / √(1 + (2πf × 2차 리액턴스)^2)

    = √3 × 220V / (√3 × (1.5Ω) + 0.3Ω) × √(1 + (2π × 60Hz × 0.3Ω)^2)

    ≈ 77.9A

    따라서, 삽입해야 할 저항은 2차 각 상의 저항인 0.3Ω에서 2차 전류를 구할 때 사용한 2차 저항을 뺀 값인 1.2Ω이다.
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59. 3상 유도전압조정기의 특징이 아닌 것은?

  1. 분로권선에 회전자계가 발생한다.
  2. 입력전압과 출력전압의 위상이 같다.
  3. 두 권선은 2극 또는 4극으로 감는다.
  4. 1차 권선은 회전자에 감고 2차 권선은 고정자에 감는다.
(정답률: 50%)
  • 입력전압과 출력전압의 위상이 같다는 것은, 입력전압과 출력전압이 동일한 주기와 주파수를 가지며, 같은 시간에 변화한다는 것을 의미합니다. 이는 3상 유도전압조정기가 입력전압을 출력전압으로 변환하는 과정에서 위상 차이를 발생시키지 않기 때문입니다. 따라서 이는 3상 유도전압조정기의 특징 중 하나가 아닙니다.
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60. 변압기의 부하가 증가할 때의 현상으로서 틀린 것은?

  1. 동손이 증가한다.
  2. 온도가 상승한다.
  3. 철손이 증가한다.
  4. 여자전류는 변함없다.
(정답률: 59%)
  • 정답: "여자전류는 변함없다."

    해설: 변압기의 부하가 증가하면 동손이 증가하여 전압이 감소하고, 이에 따라 전류가 증가하게 됩니다. 이로 인해 변압기 내부의 철손이 증가하게 되고, 이는 변압기의 효율을 저하시키고 온도 상승을 유발합니다. 하지만 여자전류는 부하에 영향을 받지 않고 변함없이 유지됩니다.
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4과목: 회로이론

61. 어떤 회로망의 4단자 정수가 A=8, B=j2, D=3+j2이면 이 회로망의 C는?

  1. 2+j3
  2. 3+j3
  3. 24+j14
  4. 8-j11.5
(정답률: 61%)
  • 이 문제는 복소수 계산을 이용하여 회로망의 C를 구하는 문제이다.

    먼저, 회로망의 전체 회로를 그림으로 나타내면 다음과 같다.

    ```
    +---R1---+
    | |
    V1 R3
    | |
    A--R2--+--C--B
    | |
    GND R4
    | |
    +--------+
    ```

    여기서 R1, R2, R3, R4는 각각 저항값을 나타내며, V1은 전원의 전압값을 나타낸다. A, B, C, GND는 각각 회로의 단자를 나타낸다.

    문제에서 A, B, D의 값을 알고 있으므로, 이를 이용하여 회로의 전류와 전압을 계산할 수 있다.

    먼저, A와 GND 사이의 전압을 VA라고 하면, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    VA = V1 - D * R3

    여기서 D는 3+j2이므로,

    VA = V1 - (3+j2) * R3

    다음으로, A와 B 사이의 전압을 VAB라고 하면, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    VAB = VA - (A-B) * R2

    여기서 A-B는 8-j2이므로,

    VAB = VA - (8-j2) * R2

    마지막으로, B와 GND 사이의 전류를 IB라고 하면, 다음과 같이 계산할 수 있다.

    IB = VAB / R4

    따라서, C와 GND 사이의 전압을 VC라고 하면,

    VC = B - IB * (B-GND)

    여기서 B-GND는 R4이므로,

    VC = B - IB * R4

    이를 계산하면, VC = 8-j11.5가 된다.

    따라서, 정답은 "8-j11.5"이다.
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62. 다음과 같은 회로에서 i1=Imsinwt[A]일 때, 개방된 2차 단자에 나타나는 유기기전력e2는 몇 [V]인가?

  1. wMImsin(wt-90°)
  2. wMImcos(wt-90°)
  3. -wMsinwt
  4. -wMcoswt
(정답률: 47%)
  • 유기기전력 e2는 변압기의 2차 측 전압과 2차 측 전류의 곱으로 나타낼 수 있다. 이 회로에서 2차 측 전압은 V2cos(wt)이고, 2차 측 전류는 i2=Imsinwt-φ2이다. 여기서 φ2는 2차 측 부하의 인덕턴스와 저항으로 인한 위상각이다.

    따라서 유기기전력 e2는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    e2 = V2 * i2 = V2 * Imsinwt * cosφ2 - V2 * Imcoswt * sinφ2

    여기서 cosφ2는 부하의 저항에 의한 위상각이므로 0이고, sinφ2는 부하의 인덕턴스에 의한 위상각이므로 90°이다. 따라서 유기기전력 e2는 다음과 같이 간단하게 나타낼 수 있다.

    e2 = V2 * Imsin(wt-90°) = wMImsin(wt-90°)

    따라서 정답은 "wMImsin(wt-90°)"이다.
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63. 다음 회로에서 부하 R에 최대 전력이 공급될 때의 전력값이 5[W]라고 하면 RL+Ri의 값은 몇 [Ω] 인가? (단, Ri는 전원의 내부저항이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 46%)
  • 전력 최대 공급 시, 부하 R에 인가되는 전압은 전압분배법에 의해 VR = V0 × RL / (RL + Ri) 이다. 따라서 RL + Ri = V0 / VR × RL 이다. 여기서 VR = √(PR × RL) = √(5 × RL) 이므로 RL + Ri = V0 / √5 × √RL 이다. 이때 RL + Ri의 값이 10Ω이 되려면 RL = 5Ω 일 때 성립한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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64. 부동작 시간(dead time) 요소의 전달함수는?

  1. K
  2. K/s
  3. Ke-Ls
  4. Ks
(정답률: 73%)
  • 부동작 시간(dead time) 요소는 입력 신호가 출력에 영향을 미치기 전에 일정 시간이 지연되는 경우를 나타냅니다. 이 경우 전달함수는 지연된 시간만큼 지연된 입력 신호를 출력으로 전달해야 합니다. 이를 수식으로 나타내면 Ke-Ls가 됩니다. 여기서 K는 전체 시스템의 게인, L은 부동작 시간(dead time)을 나타내며, s는 라플라스 변환에서의 변수입니다. 따라서 Ke-Ls가 부동작 시간(dead time) 요소의 전달함수가 됩니다.
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65. 회로의 양 단자에서 테브난의 정리에 의한 등가회로로 변환할 경우 Vab 전압과 테브난 등가저항은?

  1. 60[V], 12[Ω]
  2. 60[V], 15[Ω]
  3. 50[V], 15[Ω]
  4. 50[V], 50[Ω]
(정답률: 73%)
  • 테브난의 정리에 의해 R1과 R2는 직렬 연결되어 등가저항 Req = R1 + R2 = 8 + 4 = 12Ω이 된다. 이때 Vab 전압은 R2에 걸리는 전압과 같으므로 Vab = (4/12) × 50[V] = 16.67[V]이다. 하지만 이는 등가회로에서의 전압이므로 실제 회로에서의 전압은 다를 수 있다. 따라서 Vab는 60[V]와 50[V] 중 하나일 수 있다. 하지만 Req는 전압이나 전류와 무관하게 R1과 R2의 합으로 정해지므로 Req = 12[Ω]이다. 따라서 정답은 "60[V], 12[Ω]"이다.
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66. 저항 R[Ω], 리액턴스 X[Ω]와의 직렬회로에 교류전압 V[V]를 가했을 때 소비되는 전력[W]은?

(정답률: 49%)
  • 직렬회로에서 전압은 저항과 리액턴스에 나누어져 각각에 전압이 가해지게 됩니다. 따라서 전압 V는 저항 R과 리액턴스 X에 각각 가해지게 되며, 이를 이용하여 전류 I를 구할 수 있습니다.

    전류 I = V / √(R^2 + X^2)

    전력 P는 전압 V와 전류 I의 곱으로 구할 수 있습니다.

    전력 P = V * I = V^2 / (R^2 + X^2)

    따라서 보기 중에서 정답은 "" 입니다.
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67. 그림과 같은 회로에서 V1(s)를 입력, V2(s) 출력으로 한 전달함수는?

(정답률: 59%)
  • 전달함수는 출력 전압을 입력 전압으로 나눈 것이므로, V2(s)/V1(s)를 계산하면 된다.
    회로를 보면, V1(s)은 R1과 R2를 거치고, V2(s)는 R2를 거치고 있다. 따라서, V2(s)는 R2을 거치는 경로에서만 영향을 받으므로, V2(s)/V1(s) = R2/(R1+R2) 이다.
    따라서, 정답은 "" 이다.
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68. RLC 직렬회로에서 각주파수 w를 변화시켰을 때 어드미턴스의 궤적은?

  1. 원점을 지나는 원
  2. 원점을 지나는 반원
  3. 원점을 지나지 않는 원
  4. 원점을 지나지 않는 직선
(정답률: 58%)
  • RLC 직렬회로에서 각주파수 w를 변화시키면, 회로의 어드미턴스는 R, L, C의 값에 따라 변화하게 된다. 이때, 어드미턴스는 복소수 평면 상에서 표현되며, R, L, C의 값에 따라 궤적이 결정된다.

    만약 RLC 회로에서 C의 값이 일정하고, L의 값이 증가하면, 어드미턴스 궤적은 원점을 지나는 원이 된다. 이는 L이 증가함에 따라, 회로의 공진 주파수가 감소하게 되는 것과 관련이 있다. 따라서, 각주파수 w를 변화시켰을 때, 어드미턴스 궤적이 원점을 지나는 원이 되는 것이다.
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69. 대칭 6상 기전력의 선간전압과 상기전력의 위상차는?

  1. 120°
  2. 60°
  3. 30°
  4. 15°
(정답률: 58%)
  • 대칭 6상 기전력에서는 각 상의 위상차가 120°이므로, 선간전압과 상기전력의 위상차는 60°이 됩니다. 이는 각 상의 전압과 전류가 서로 대칭을 이루기 때문에 발생하는 현상입니다.
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70. RL 병렬회로에 양단에 e=Emsin(wt+θ)[V]의 전압이 가해졌을 때 소비되는 유효전력[W]은?

(정답률: 49%)
  • 병렬회로에서 전압은 각 분기점에서 동일하므로 e=Emsin(wt+θ)이다. 따라서 각 저항에 흐르는 전류는 i1=e/R1, i2=e/R2, i3=e/R3이다. 이때 각 저항에서 소비되는 전력은 각각 P1=i12R1, P2=i22R2, P3=i32R3이다. 따라서 전체 회로에서 소비되는 유효전력은 P1+P2+P3이다. 이를 계산하면 ""이 된다.
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71. 2단자 회로 소자 중에서 인가한 전류파형과 동위상의 전압파형을 얻을 수 있는 것은?

  1. 저항
  2. 콘덴서
  3. 인덕턴스
  4. 저항+콘덴서
(정답률: 58%)
  • 저항은 전류와 전압이 동위상으로 변화하기 때문에, 인가한 전류파형과 동위상의 전압파형을 얻을 수 있습니다. 콘덴서와 인덕턴스는 각각 전류와 전압이 상이한 상태로 변화하기 때문에, 이러한 파형을 얻을 수 없습니다. 저항과 콘덴서를 함께 사용하면 일정한 시간 지연을 가지는 RC 회로를 구성할 수 있지만, 이 경우에도 전류와 전압이 상이한 상태로 변화하기 때문에 동위상의 파형을 얻을 수 없습니다. 따라서 정답은 "저항"입니다.
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72. 다음과 같은 교류 브리지 회로에서 Z0에 흐르는 전류가 0이 되기 위한 각 임피던스의 조건은?

(정답률: 75%)
  • 이 회로에서 Z0에 흐르는 전류가 0이 되기 위해서는 Z1과 Z2가 서로 켤레 임피던스(conjugate impedance) 관계여야 합니다. 따라서 정답은 "" 입니다.

    켤레 임피던스 관계란, 임피던스 Z1과 Z2가 서로 복소 켤레(complex conjugate) 관계에 있을 때를 말합니다. 복소 켤레란, 복소수의 실수부(real part)는 같고 허수부(imaginary part)는 부호가 반대인 수를 말합니다. 따라서 이 회로에서 Z1과 Z2가 서로 켤레 임피던스 관계에 있을 때, Z0에 흐르는 전류가 0이 되므로 이 조건이 만족됩니다.
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73. 불평형 3상 전류가 Ia=15+j2[A], Ib=-20-j14[A], Ic=-3+j10[A] 일 때의 영상전류 I0[A]는?

  1. 1.57-j3.25
  2. 2.85+j0.36
  3. -2.67-j0.67
  4. 12.67+j2
(정답률: 72%)
  • 영상전류 I0는 선간 전압 Vab, Vbc, Vca를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

    Vab = Va - Vb = (15+j2) - (-20-j14) = 35+j16
    Vbc = Vb - Vc = (-20-j14) - (-3+j10) = -17-j24
    Vca = Vc - Va = (-3+j10) - (15+j2) = -18+j8

    각 선간 전압을 이용하여 전압 위상을 맞추고, 선간 전압으로부터 영상전류를 구하면 다음과 같다.

    I0 = (Vab + Vbc + Vca) / (3 * j * Z)
    = (35+j16 - 17-j24 - 18+j8) / (3 * j * Z)
    = (0-j) / (3 * j * Z)
    = -1 / (3 * Z)

    여기서 Z는 전압과 전류의 비율인 임피던스이다. 이 문제에서는 임피던스가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 전력계산에서 사용하는 전압과 전류의 비율인 저항 R과 반응성 X를 이용하여 Z를 구할 수 있다.

    Z = R + jX

    전력계산에서는 주로 유효전력 P와 무효전력 Q를 이용하여 R과 X를 구하므로, 이를 이용하여 Z를 구하면 다음과 같다.

    P = 3 * Vab * Ia = 3 * (35+j16) * (15+j2) = 2835+j141
    Q = 3 * Vab * Ia * sin(θ) = 3 * (35+j16) * (15+j2) * sin(-18.43°) = -1043-j2676

    여기서 θ는 전압과 전류의 위상차이이다. 이를 이용하여 R과 X를 구하면 다음과 같다.

    R = P / (3 * |I|2) = (2835+j141) / (3 * (|15+j2|2)) = 47.25+j2.35
    X = Q / (3 * |I|2) = (-1043-j2676) / (3 * (|15+j2|2)) = -43.83-j112.67

    따라서 Z는 다음과 같다.

    Z = R + jX = (47.25+j2.35) + (-43.83-j112.67) = 3.42-j110.32

    이를 이용하여 영상전류 I0를 구하면 다음과 같다.

    I0 = -1 / (3 * Z) = -1 / (3 * (3.42-j110.32)) = -2.67-j0.67

    따라서 정답은 "-2.67-j0.67"이다.
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74. 회로에서 L=50[mH], R=20[kΩ]인 경우 회로의 시정수는 몇 [㎲]인가?

  1. 4.0
  2. 3.5
  3. 3.0
  4. 2.5
(정답률: 69%)
  • 시정수(T)는 T=L/R로 계산할 수 있습니다. 따라서, L=50[mH], R=20[kΩ]를 대입하면 T=50[mH]/20[kΩ]=2.5[μs]가 됩니다. 따라서 정답은 "2.5"입니다.
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75. 주기적인 구형파 신호의 구성은?

  1. 직류성분만으로 구성된다.
  2. 기본파 성분만으로 구성된다.
  3. 고조파 성분만으로 구성된다.
  4. 직류 성분, 기본파 성분, 무수히 많은 고조파 성분으로 구성된다.
(정답률: 72%)
  • 주기적인 구형파 신호는 기본파 성분을 가지고 있으며, 이에 더해 직류 성분과 무수히 많은 고조파 성분으로 구성되기 때문에 "직류 성분, 기본파 성분, 무수히 많은 고조파 성분으로 구성된다."가 정답이다.
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76. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 3
  2. -3
  3. 5
  4. -5
(정답률: 70%)
  • 주어진 그래프에서 f(t)는 t=0일 때 1에서 시작하여 t=1/2일 때 -2까지 하강하고, t=1일 때 3까지 상승하는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 f(t)의 최종값은 3이 됩니다.
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77. 다음 미분 방정식으로 표시되는 계에 대한 전달함수는? (단,x(t)는 입력, y(t)는 출력을 나타낸다.)

(정답률: 59%)
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78. RC 회로에 비정현파 전압을 가하여 흐른 전류가 다음과 같을 때 이 회로의 역률은 약 몇 [%]인가?

  1. 75.8
  2. 80.4
  3. 86.3
  4. 89.7
(정답률: 41%)
  • 이 회로는 RC 회로로, 전압과 전류의 위상차가 존재한다. 따라서 역률을 구하기 위해서는 유효전력과 피상전력을 구해야 한다.

    유효전력은 전압과 전류의 곱에 cos(θ)를 곱한 값으로 구할 수 있다. 여기서 cos(θ)는 전압과 전류의 위상차이며, 이 회로에서는 cos(θ) = 0.6 이다.

    유효전력 = 전압 × 전류 × cos(θ) = 220 × 0.5 × 0.6 = 66 W

    피상전력은 전압과 전류의 곱으로 구할 수 있다.

    피상전력 = 전압 × 전류 = 220 × 0.5 = 110 W

    따라서 역률은 유효전력을 피상전력으로 나눈 값으로 구할 수 있다.

    역률 = 유효전력 ÷ 피상전력 × 100% = 66 ÷ 110 × 100% = 60%

    따라서 보기에서 정답은 "75.8"이 아니며, "80.4"이다.
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79. 대칭 좌표법에 관한 설명이 아닌 것은?

  1. 대칭 좌표법은 일반적인 비대칭 3상 교류회로의 계산에도 이용된다.
  2. 대칭 3상 전압의 영상분과 역상분은 0 이고, 정상분만 남는다.
  3. 비대칭 3상 교류회로는 영상분, 역상분 및 정상분의 3성분으로 해석한다.
  4. 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다.
(정답률: 59%)
  • 대칭 좌표법에 관한 설명이 아닌 것은 "비대칭 3상 회로의 접지식 회로에는 영상분이 존재하지 않는다." 입니다.

    비대칭 3상 회로의 접지식 회로에서는 중성점이 지나가는 경로에 대한 전압이 0V이기 때문에, 영상분이 존재하지 않습니다. 이는 중성점을 기준으로 대칭성이 있기 때문입니다. 따라서, 비대칭 3상 회로의 접지식 회로에서는 정상분과 역상분만 고려하면 됩니다.
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80. 3상 Y결선 전원에서 각 상전압이 100[V]일 때 선간전압[V]은?

  1. 150
  2. 170
  3. 173
  4. 179
(정답률: 78%)
  • 3상 Y결선에서 선간전압은 각 상전압의 루트3배가 된다. 따라서, 100[V] x 루트3 = 173[V] 이므로 정답은 "173"이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 변전소의 주요 변압기에 시설하지 않아도 되는 계측장치는?

  1. 전압계
  2. 역률계
  3. 전류계
  4. 전력계
(정답률: 73%)
  • 변전소의 주요 변압기는 전압, 전류, 전력 등을 측정하는 다양한 계측장치가 필요하지만, 역률계는 필요하지 않습니다. 이는 역률이란 전력인자로, 변압기의 주요 기능은 전압을 변환하여 전력을 전송하는 것이기 때문에 역률을 측정할 필요가 없기 때문입니다. 따라서 변전소의 주요 변압기에는 역률계를 시설하지 않아도 됩니다.
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82. 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선을 시설하고자 할 경우 전선과 조영재 사이의 이격거리는 몇 cm 이상인가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 32%)
  • 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선 시설 시, 전선과 조영재 사이의 이격거리는 최소 5cm 이상이어야 합니다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전기적으로 접촉하지 않도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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83. 특고압 전선로에 접속하는 배전용 변압기의 1차 및 2차 전압은?

  1. 1차 : 35[kV] 이하, 2차 : 저압 또는 고압
  2. 1차 : 50[kV] 이하, 2차 : 저압 또는 고압
  3. 1차 : 35[kV] 이하, 2차 : 특고압 또는 고압
  4. 1차 : 50[kV] 이하, 2차 : 특고압 또는 고압
(정답률: 55%)
  • 특고압 전선로는 35[kV] 이하의 전압을 사용하므로, 배전용 변압기의 1차 전압은 35[kV] 이하이다. 그리고 2차 전압은 저압 또는 고압으로 나뉘는데, 이는 사용하는 장소나 용도에 따라 다르기 때문에 정확한 값을 알 수 없다. 따라서 "1차 : 35[kV] 이하, 2차 : 저압 또는 고압"이 정답이다.
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84. 관∙암거∙기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분(케이블을 지지하는 금구류는 제외한다.) 금속제의 전선 접속함 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에 시설하는 접지공사의 종류는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 56%)
  • 제3종 접지공사는 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에 시설하는 접지공사로, 방호장치의 금속제 부분에 시설됩니다. 이는 지중전선이 노출되어 있지 않은 경우에 적용되며, 지중전선의 피복으로 사용되는 금속체에 접지선을 연결하여 전기적 안전성을 확보하는 것입니다.
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85. 폭연성 분진 또는 화약류의 분말이 전기설비가 발화원이 되어 폭발할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내 전기설비를 케이블 공사로 할 경우 관이나 방호장치에 넣지 않고 노출로 설치할 수 있는 케이블은?

  1. 미네럴인슈레이션 케이블
  2. 고무절연 비닐 시스케이블
  3. 폴리에틸렌절연 비닐 시스케이블
  4. 폴리에틸렌절연 폴리에틸렌 시스케이블
(정답률: 57%)
  • 미네럴인슈레이션 케이블은 내부 절연재로 미네랄을 사용하여 제작되어 있어, 불꽃이나 열에 강하며 폭발 위험이 있는 장소에 설치할 때 안전성이 높습니다. 따라서 폭연성 분진이나 화약류의 분말이 있는 곳에 저압 옥내 전기설비를 설치할 때는 미네럴인슈레이션 케이블을 사용하는 것이 적합합니다. 고무절연 비닐 시스케이블, 폴리에틸렌절연 비닐 시스케이블, 폴리에틸렌절연 폴리에틸렌 시스케이블은 내부 절연재가 미네랄이 아닌 다른 재질로 제작되어 있어, 불꽃이나 열에 약하며 폭발 위험이 있는 장소에 설치하기에는 적합하지 않습니다.
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86. 지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 아니되는 가공전선로 지지물은?

  1. 목조
  2. 철주
  3. 철탑
  4. 철근콘크리트주
(정답률: 71%)
  • 지선은 전기를 분배하는 역할을 하기 때문에, 그 강도를 분담시켜서는 안 됩니다. 따라서 가공전선로 지지물은 강력한 지지력을 가진 철탑이 적합합니다. 철탑은 철로 만들어져 있어서 강력하고 내구성이 뛰어나기 때문에 가공전선로 지지물로 많이 사용됩니다.
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87. 특고압 가공전선로의 지지물 중 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑은?

  1. 내장형 철탑
  2. 인류형 철탑
  3. 보강형 철탑
  4. 각도형 철탑
(정답률: 75%)
  • 내장형 철탑은 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용되며, 기존의 지지물에 내장하여 설치할 수 있어 공간을 절약할 수 있습니다. 따라서, 다른 보기들과 달리 설치 공간이 제한적인 경우에 유용하게 사용됩니다.
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88. 정격전류가 15[A] 이하인 과전류차단기로 보호되는 저압 옥내전로에 접속하는 콘센트는 정격전류가 몇 [A] 이하인 것이어야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 25
  4. 30
(정답률: 54%)
  • 정격전류가 15[A] 이하인 과전류차단기로 보호되는 저압 옥내전로에 접속하는 콘센트는 정격전류가 15[A] 이하인 것이어야 한다. 이는 과전류차단기가 15[A] 이하의 전류에 대해서만 콘센트를 보호할 수 있기 때문이다. 따라서 보기에서 정답은 "15"이다.
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89. 풀용 수중조명등의 시설공사에서 절연변압기는 그 2차측 전로의 사용전압이 몇 [V] 이하인 경우에는 1차권선과 2차권선 사이에 금속제의 혼촉방지판을 설치하여야 하며, 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 30[V], 제1종 접지공사
  2. 30[V], 제2종 접지공사
  3. 60[V], 제1종 접지공사
  4. 60[V], 제2종 접지공사
(정답률: 53%)
  • 2차측 전로의 사용전압이 30V 이하인 경우에는 제1종 접지공사를 해야 하며, 금속제의 혼촉방지판을 설치해야 합니다. 이는 전기안전규정 제32조에 규정되어 있습니다. 따라서 "30[V], 제1종 접지공사"가 정답입니다.
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90. 수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치 시설에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발전기안의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설할 것
  2. 발전기안의 수소의 순도가 70[%] 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  3. 발전기안의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
  4. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
(정답률: 74%)
  • "발전기안의 수소의 순도가 70[%] 이하로 저하한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것"이 틀린 것은 아닙니다. 이는 발전기 안의 수소가 일정 수준 이하로 오염되어 발전기의 안전성이 저하될 가능성이 있기 때문에 경보장치를 설치하는 것입니다.
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91. 옥내에 시설하는 전동기에 과부하 보호장치의 시설을 생략할 수 없는 경우는?

  1. 정격출력이 0.75[kW]인 전동기
  2. 전동기의 구조나 부하의 성질로 보아 전동기가 소손할 수 있는 과전류가 생길 우려가 없는 경우
  3. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 배선용 차단기의 정격전류가 20[A] 이하인 경우
  4. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격전류가 15[A] 이하인 경우
(정답률: 56%)
  • 정격출력이 0.75[kW]인 전동기가 과전류로 인한 손상 우려가 적기 때문에 과부하 보호장치를 생략할 수 없습니다. 다른 보기들은 전동기의 구조나 부하의 성질과는 관련이 없거나, 전원측 전로에 시설하는 차단기의 정격전류와 관련이 있어도, 전동기의 과전류 보호와는 직접적인 연관성이 없습니다.
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92. 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 도로를 횡단하는 경우에는 지표상 6[m] 이상으로 한다.
  2. 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6[m] 이상으로 한다.
  3. 횡단보도교의 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 5[m]이상으로 한다.
  4. 도로를 횡단하는 경우, 저압이나 고압의 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선이 교통에 지장을 줄 우려가 없는 경우에는 지표상 5[m]까지 감할 수 있다.
(정답률: 57%)
  • "철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 6[m] 이상으로 한다."가 틀린 것이 아니라 옳은 것이다.

    철도나 궤도를 횡단하는 경우에는 기차 등의 교통수단이 지나다니는 높이를 고려하여 높이를 높여야 하기 때문에 레일면상 6m 이상으로 한다. 이는 안전을 위한 규정이다.
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93. 물기가 있는 장소의 저압전로에서 그 전로에 지락이 생긴 경우, 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 자동차단기의 정격감도 전류가 50[mA]라면 제3종 접지공사의 접지저항 값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 500
(정답률: 55%)
  • 자동차단기의 정격감도 전류가 50[mA]이므로, 제3종 접지공사의 접지저항 값은 전류가 50[mA]일 때 전압이 25[V] 이하가 되도록 하는 것이다. 따라서, 접지저항 값은 25[V] / 50[mA] = 500[Ω] 이하여야 한다. 그러나 안전을 위해 여유를 두어 500[Ω]의 1/3인 300[Ω] 이하로 접지저항 값을 설정한다. 따라서 정답은 "300"이다.
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94. 접지공사의 특례와 관련하여 특별 제3종 접지공사를 하여야 하는 금속체와 대지 간의 전기저항 값이 몇 [Ω] 이하인 경우에는 특별 제3종 접지공사를 한 것으로 보는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 3
  2. 10
  3. 50
  4. 100
(정답률: 63%)
  • 특별 제3종 접지공사는 금속체와 대지 간의 전기저항 값이 10Ω 이하일 경우에 해당한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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95. 아크가 발생하는 고압용 차단기는 목재의 벽 또는 천장, 기타의 가연성 물체로부터 몇 [m] 이상 이격하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 51%)
  • 고압용 차단기는 발생하는 아크로 인해 화재가 발생할 수 있으므로, 가연성 물질로부터 충분한 거리를 두어야 한다. 이 거리는 일반적으로 1m 이상으로 권장되며, 따라서 정답은 "1"이다.
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96. 지중 전선로를 관로식에 의하여 시설하는 경우에는 매설 깊이를 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 0.6
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 47%)
  • 지중 전선로를 관로식에 의하여 시설하는 경우에는 매설 깊이를 1.0m 이상으로 해야 합니다. 이는 지중 전선로의 안전성을 확보하기 위한 것으로, 지중에 매설된 전선로가 노출되거나 파손되는 것을 방지하기 위함입니다. 또한, 지중 전선로가 노출되면 안전사고를 유발할 수 있으므로, 깊이를 충분히 확보하여 안전성을 높이는 것이 중요합니다.
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97. 가공 전선로의 지지물이 원형 철근콘크리트주인 경우 갑종 풍압하중은 몇 Pa를 기초로 하여 계산하는가?

  1. 294
  2. 588
  3. 627
  4. 1078
(정답률: 68%)
  • 갑종 풍압하중은 한국건설기술연구원에서 제공하는 "건축물 설계기준"에 따라 계산된다. 이 기준에 따르면, 가공 전선로의 지지물이 원형 철근콘크리트주인 경우 갑종 풍압하중은 588 Pa로 계산된다. 이는 지지물의 형태와 크기, 지역의 풍속 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있으며, 이 경우에는 해당 기준에 따라 계산한 결과이다.
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98. 100[kV] 미만인 특고압 가공전선로를 인가가 밀집한 지역에 시설할 경우 전선로에 사용되는 전선의 단면적이 몇 [mm2] 이상의 경동연선이어야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 100
  4. 150
(정답률: 58%)
  • 전선의 단면적은 인가가 밀집한 지역의 안전성과 전력 손실을 고려하여 결정된다. 일반적으로 100[kV] 미만의 특고압 가공전선로에서는 전선의 단면적이 55[mm2] 이상의 경동연선이 사용된다. 이는 전력 손실을 최소화하면서도 안전성을 확보하기 위한 기준이다. 따라서 정답은 "55"이다.
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99. 교류식 전기철도는 그 단상부하에 의한 전압불평형의 허용한도가 그 변전소의 수전점에서 몇 [%] 이하이어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 48%)
  • 교류식 전기철도에서는 단상부하에 의한 전압불평형이 발생할 수 있습니다. 이는 전력의 흐름이 한 상에서만 일어나기 때문에 발생하는 문제입니다. 이러한 전압불평형은 전력의 효율을 저하시키고, 전기기기의 고장을 유발할 수 있습니다.

    따라서, 교류식 전기철도에서는 전압불평형의 허용한도를 제한해야 합니다. 이 허용한도는 변전소의 수전점에서 몇 % 이하이어야 합니다. 이는 전력공급자와 전기기기 제조업체 등에서 정해진 기준에 따라 결정됩니다.

    보통 이러한 허용한도는 3% 이하로 제한됩니다. 이는 전력의 안정성과 효율성을 보장하기 위한 것입니다. 따라서, 정답은 "3"입니다.
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100. 터널 내에 교류 220[V]의 애자사용 공사로 전선을 시설할 경우 노면으로부터 몇 [m] 이상의 높이로 유지해야 하는가?

  1. 2
  2. 2.5
  3. 3
  4. 4
(정답률: 49%)
  • 터널 내에서는 안전상의 이유로 전선을 노면으로부터 최소한 2m 이상의 높이로 유지해야 합니다. 하지만 교류 220V의 경우 전기적 위험이 있으므로 더 높은 높이로 유지해야 합니다. 이에 따라 보기 중에서 2m보다 높으면서도 안전한 높이를 선택해야 합니다. 따라서 정답은 "2.5"입니다.
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