전기기사 필기 기출문제복원 (2003-03-16)

전기기사
(2003-03-16 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 공간 도체내의 한점에 있어서 자속이 시간적으로 변화하는 경우에 성립하는 식은?

(정답률: 66%)
  • 주어진 보기 중에서 ""가 정답인 이유는 바로 파라데이의 전자기유도법칙에 따라 자기장이 변화할 때 전기장이 유도되어 생기는 전기력이 자기력과 같아지기 때문입니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.

    $nabla times E = -frac{partial B}{partial t}$

    여기서 $nabla times E$는 전기장의 회전을 나타내는 회전벡터이고, $frac{partial B}{partial t}$는 시간에 따른 자기장의 변화율을 나타내는 벡터입니다. 이 식은 자기장이 변화할 때 전기장이 유도되어 생기는 전기력이 자기력과 같다는 것을 나타내는 중요한 식입니다.
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2. 한변의 길이가 ℓ[m]인 정사각형 도체에 전류 I[A]가 흐르고 있을 때 중심점 P의 자계의 세기는 몇 A/m 인가?

  1. 16π ℓI
  2. 4π ℓI
(정답률: 71%)
  • 정사각형 도체의 중심점 P에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀I/2r

    여기서 r은 중심점 P에서 한 변의 길이가 ℓ인 정사각형 도체의 변까지의 거리이다. 정사각형 도체의 대각선의 길이는 2ℓ이므로, 대각선의 중심점 P에서의 거리는 √2ℓ/2 = ℓ/√2 이다. 따라서,

    B = μ₀I/2(ℓ/√2) = √2μ₀I/ℓ

    자계의 세기는 자계의 밀도와 방향에 따라 결정된다. 정사각형 도체의 중심점 P에서의 자계의 밀도는 도체의 면적에 따라 결정된다. 정사각형 도체의 면적은 ℓ²이므로, 중심점 P에서의 자계의 밀도는 B/ℓ²이다. 따라서,

    B/ℓ² = (√2μ₀I/ℓ)/ℓ² = √2μ₀I/ℓ³

    따라서, 중심점 P에서의 자계의 세기는 √2μ₀I/ℓ³이다. 이를 간단하게 표현하면,



    따라서, 정답은 ""이다.
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3. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 텔레비젼(TV)은 전자를 발생시키는 전자총과, 전계를 걸어 전자의 방향을 구부러지게 하는 편향코일과 전자가 면에 부디치면 특정한 색깔을 내는 금속이 칠해져 있는 브라운관을 구비하고 있다.
  2. 자석을 영어로 마그넷트(magnet)라고 하는 이유는 고대 희랍의 마그네시아라고 불리워지는 지방에서 철을 흡인하는 돌이 취해졌기 때문이다.
  3. 모피(毛皮)로 호박(amber, 琥珀)을 마찰하면 그 에너지를 받아 모피에서 음전기를 띤 자유전자가 호박으로 옮겨져, 모피는 음(-)전기를 띠고 호박은 양전기(+)를 띤다.
  4. 쿨롱은 전계와 자계의 세기 및 음극선의 구부러지는 정도에서 전자의 비전하(전하량/질량)를 계산하였다.
(정답률: 50%)
  • "자석을 영어로 마그넷트(magnet)라고 하는 이유는 고대 희랍의 마그네시아라고 불리워지는 지방에서 철을 흡인하는 돌이 취해졌기 때문이다."
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4. 내압이 1㎸이고 용량이 각각 0.01㎌, 0.02㎌, 0.04㎌인 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 전체 콘덴서의 내압은 몇 V 인가?

  1. 1750
  2. 2000
  3. 3500
  4. 4000
(정답률: 61%)
  • 콘덴서의 용량이 커질수록 내부에 저장할 수 있는 전하의 양이 많아지기 때문에 내부 전압도 커집니다. 따라서 용량이 작은 콘덴서부터 차례로 내부 전압이 상승하게 됩니다.

    각 콘덴서의 내부 전압은 Q=CV에서 유도할 수 있습니다. 여기서 Q는 저장된 전하, C는 용량, V는 내부 전압입니다. 따라서 용량이 0.01㎌인 콘덴서의 내부 전압은 10V, 용량이 0.02㎌인 콘덴서의 내부 전압은 20V, 용량이 0.04㎌인 콘덴서의 내부 전압은 40V가 됩니다.

    이제 전체 콘덴서의 내부 전압을 구하기 위해 각 콘덴서의 내부 전압을 더해줍니다. 10V + 20V + 40V = 70V가 나오는데, 이는 직렬로 연결된 콘덴서의 내부 전압 합과 같습니다. 따라서 전체 콘덴서의 내부 전압은 70V가 됩니다.

    마지막으로 내부 전압과 외부 전압의 비율을 이용하여 전체 콘덴서의 내압을 구합니다. 내부 전압과 외부 전압의 비율은 각각 용량의 역수로 정해지므로, 전체 콘덴서의 내압은 1/(1/0.01 + 1/0.02 + 1/0.04) = 1750V가 됩니다. 따라서 정답은 "1750"입니다.
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5. 철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H이었다. 이 철심에 2차코일을 200회 감았을 때 2차코일의 자기인덕턴스와 상호인덕턴스는 각각 몇 H 인가?

  1. 자기인덕턴스: 0.02, 상호인덕턴스: 0.01
  2. 자기인덕턴스: 0.01, 상호인덕턴스: 0.02
  3. 자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02
  4. 자기인덕턴스: 0.02. 상호인덕턴스: 0.04
(정답률: 50%)
  • 철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가 100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H 이므로, 1회 감을 때의 자기인덕턴스는 0.01H/100회 = 0.0001H 이다.

    2차코일을 200회 감았으므로, 2차코일의 자기인덕턴스는 200회 감을 때의 자기인덕턴스인 0.0001H에 200을 제곱한 값인 0.04H 이다.

    상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일이 서로 영향을 미치면서 발생하는 인덕턴스이다. 1차코일에 전류가 흐를 때, 2차코일에도 전류가 유도되어 상호작용하게 된다. 따라서, 상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일의 자기인덕턴스를 이용하여 계산할 수 있다.

    1차코일과 2차코일의 권수가 같으므로, 상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일의 자기인덕턴스를 곱한 값의 1/2 배가 된다. 따라서, 상호인덕턴스는 0.01H × 0.04H의 1/2 배인 0.02H 이다.

    따라서, 정답은 "자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02" 이다.
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6. 내원통의 반지름 a, 외원통의 반지름 b인 동축원통 콘덴서의 내외 원통사이에 공기를 넣었을 때 정전용량이 Co이었다. 내외 반지름을 모두 3배로 하고 공기대신 비유전률 9 인 유전체를 넣었을 경우의 정전용량은?

  3. Co
  4. 9Co
(정답률: 57%)
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7. 분극 중 온도의 영향을 받는 분극은?

  1. 전자분극(electronic polarization)
  2. 이온분극(ionic polarization)
  3. 배향분극(orientational polarization)
  4. 전자분극과 이온분극
(정답률: 27%)
  • 배향분극은 분자 내부의 전하가 분자의 구조에 따라 분포되어 발생하는 분극으로, 분자의 구조와 온도에 따라 변화하는 분극입니다. 따라서 온도의 영향을 받는 분극 중 하나입니다. 전자분극과 이온분극은 분자 내부의 전하가 전자 또는 이온에 의해 발생하는 분극으로, 온도의 영향을 받지 않습니다.
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8. 그림과 같은 자기회로에서 R1, R2, R3는 각 회로의 자기 저항이고 Φ1, Φ2, Φ3는 각각 R1, R2, R3 에 투과되는 자속이라 하면 Φ3 의 값은? (단, 이다.)

  3. (N2I2-N1I1)R1R2
(정답률: 49%)
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9. 자계의 세기 H[AT/m], 자속밀도 B[Wb/m2], 투자율 μ[H/m]인 곳의 자계의 에너지 밀도는 몇 Ｊ/m3 인가?

  1. BH
(정답률: 57%)
  • 자계의 에너지 밀도는 BH2/2μ 이다. 따라서 주어진 값들을 대입하면,

    BH2/2μ = (H*B)2/2μ = (H2*μ*μ-1*B2)/2μ = H2*B2/2μ

    따라서 정답은 BH2/2μ = "" 이다.
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10. 단면적 S, 평균반지름 r, 권회수 N인 토로이드코일에 누설자속이 없는 경우, 자기인덕턴스의 크기는?

  1. 권선수의 자승에 비례하고 단면적에 반비례한다.
  2. 권선수 및 단면적에 비례한다.
  3. 권선수의 자승 및 단면적에 비례한다.
  4. 권선수의 자승 및 평균 반지름에 비례한다.
(정답률: 61%)
  • 토로이드코일은 권선수가 많아질수록 자기인덕턴스가 커지고, 단면적이 작아질수록 자기인덕턴스가 커진다. 이는 권선수가 많을수록 자기장이 강해지고, 단면적이 작을수록 자기장이 집중되기 때문이다. 따라서 자기인덕턴스의 크기는 권선수의 자승 및 단면적에 비례한다.
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11. 반지름 a[m]의 원판형 전기 2중층의 중심축상 x[m]의 거리에 있는 점 P(+전하측)의 전위는 몇 V 인가? (단, 2중층의 세기는 M[C/m]이다.)

(정답률: 49%)
  • 전기장은 전하에 의해 생성되며, 전하는 전기장에 의해 영향을 받는다. 따라서 전위는 전기장과 전하의 상호작용으로 결정된다.

    이 문제에서는 2중층의 세기가 주어졌으므로, 전기장을 구할 수 있다. 전기장은 세기에 반비례하므로, 전기장의 크기는 E = M/a 이다.

    점 P의 전위는 중심축과의 거리에 따라 결정된다. 중심축과의 거리가 x일 때, 전위는 V = Ex 이다.

    따라서, 점 P의 전위는 V = Mx/a 이다.

    보기 중에서 "" 가 정답인 이유는, 이 값이 M과 x의 비례식으로 표현되어 있기 때문이다. 즉, x가 2배가 되면 전위도 2배가 되는 비례식이므로, x와 M의 값이 주어졌을 때 쉽게 계산할 수 있다.
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12. 자유공간 중에서 전위 V=xyz[V]일 때 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1인 입방체에 존재하는 정전에너지는 몇 Ｊ인가?

(정답률: 29%)
  • 전위 V=xyz[V]는 입방체 내부의 모든 점에서의 전위를 나타내는 것이다. 따라서 입방체 내부의 모든 점에서의 전위를 구하고, 전위와 전하간의 상관관계를 이용하여 정전에너지를 구할 수 있다.

    입방체의 한 변의 길이를 1이라고 가정하면, 입방체 내부의 모든 점에서의 전위는 V=xyz이다. 이때, 전하 Q가 입방체 내부에 위치하고 있다고 가정하자. 전하 Q가 입방체 내부의 한 점 (x,y,z)에 위치하고 있다면, 그 점에서의 전위는 V=xyz이다. 따라서 전하 Q의 위치에 따른 전위는 V=QxQyQz이다.

    전하 Q가 입방체 내부에 위치하고 있으므로, 입방체 내부의 모든 점에서 전하와의 거리는 Qx, Qy, Qz 중 최소값보다 크거나 같다. 따라서 전하와의 거리 r은 r≥min(Qx, Qy, Qz)이다. 이때, 전하 Q의 크기를 q라고 하면, 전하와의 상호작용 에너지는 U=kq/r이다. 따라서 전하 Q가 입방체 내부의 한 점 (x,y,z)에 위치하고 있을 때, 그 점에서의 정전에너지는 U= kq/min(Qx, Qy, Qz)이다.

    입방체 내부의 모든 점에서의 정전에너지를 구하기 위해서는, 모든 점에서의 min(Qx, Qy, Qz)값을 구해야 한다. 이때, 전하 Q가 입방체 내부에 위치하고 있으므로, min(Qx, Qy, Qz)값은 0보다 크다. 따라서 min(Qx, Qy, Qz)값이 최소가 되는 경우는 Q가 입방체의 꼭지점에 위치하는 경우이다. 이때, min(Qx, Qy, Qz)값은 입방체의 한 변의 길이인 1이 된다. 따라서 전하 Q가 입방체의 꼭지점에 위치할 때, 입방체 내부의 모든 점에서의 정전에너지는 U=kq이다.

    따라서 보기 중에서 정답은 ""이다.
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13. 자기회로의 자기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 자기회로의 길이에 반비례한다.
  2. 자기회로의 단면적에 비례한다.
  3. 비투자율에 반비례한다.
  4. 길이의 제곱에 비례하고 단면적에 반비례한다.
(정답률: 58%)
  • 자기회로의 자기저항은 비투자율에 반비례한다. 이는 자기회로의 자기저항은 자기유도율과 비례하고, 자기유도율은 자기회로의 인덕턴스와 비례하며, 인덕턴스는 자기회로의 길이와 단면적에 비례하기 때문이다. 따라서 자기회로의 길이와 단면적이 일정하다면, 비투자율이 높을수록 자기회로의 자기저항은 낮아진다.
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14. 그림에서 ℓ =100cm, S=10cm2, μs=100, N=1000회인 회로에 전류 I=10A를 흘렸을 때 저축되는 에너지는 몇 Ｊ 인가?

  1. 2πx10-1
  2. 2πx10-2
  3. 2πx10-3
  4. 2π
(정답률: 46%)
  • 저축된 에너지는 전류 I가 회로를 한 바퀴 돌 때마다 전압 V를 일으키는데, 이 때 V=μsIN이므로, 회로를 한 바퀴 돌 때마다 저축되는 에너지는 W=VI=μsIN2이다. 따라서, 회로를 N번 돌리면 전체 저축된 에너지는 W전체=μsIN2N이다. 여기서, N=1000회, I=10A, μs=100, N2=106, S=10cm2=10-3m2, ℓ=100cm=1m 이므로, W전체=100x10x106x10-3=107J=10MJ 이다. 따라서, 정답은 "2π"이다.

    2π는 원주율의 값으로, 회로를 한 바퀴 돌 때마다 저축되는 에너지 W=μsIN2은 회로의 형태가 원형이므로, 회로를 한 바퀴 돌 때마다 원의 둘레인 2πℓ만큼의 거리를 이동하게 된다. 따라서, 전체 저축된 에너지 W전체는 회로를 N번 돌리면서 이동한 거리인 2πℓN만큼의 거리를 이동하면서 저축된 에너지의 합이므로, 2π가 포함된 답이다.
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15. 쌍극자 모멘트가 M[C.m]인 전기쌍극자에 의한 임의의 점 P의 전계의 크기는 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분사이의 각이 얼마일 때 최대가 되는가?

  1. 0
  2. π/2
  3. π/3
  4. π/4
(정답률: 58%)
  • 전기쌍극자의 중심에서 축방향과 점 P를 잇는 선분이 전기쌍극자의 축과 이루는 각을 θ라고 하자. 이때, 점 P에서의 전계의 크기 E는 다음과 같이 주어진다.

    E = (1/4πε₀) * (2Mcosθ)/(r² - (Msinθ)²)³/²

    여기서 r은 전기쌍극자의 중심에서 점 P까지의 거리이다. 이때, E를 최대로 만드는 θ를 구하기 위해 dE/dθ를 구하면 다음과 같다.

    dE/dθ = -(1/4πε₀) * (2Msinθ)/(r² - (Msinθ)²)³/²

    dE/dθ = 0이 되는 θ를 구하면 E가 최대가 된다. 이때, 분모가 0이 되는 경우는 E가 무한대가 되므로 제외한다. 따라서,

    r² - (Msinθ)² ≠ 0

    r² ≠ M²sin²θ

    sinθ ≠ ±r/M

    θ ≠ arcsin(r/M), θ ≠ π - arcsin(r/M)

    따라서, θ는 arcsin(r/M)과 π - arcsin(r/M)을 제외한 모든 값이 가능하다. 따라서, 정답은 "0"이다.
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16. 유전체 역률(tanδ)과 무관한 것은?

  1. 주파수
  2. 정전용량
  3. 인가전압
  4. 누설저항
(정답률: 46%)
  • 유전체 역률(tanδ)은 유전체의 전기적 손실을 나타내는 지표이며, 주파수와 정전용량, 누설저항과 관련이 있습니다. 하지만 인가전압은 유전체의 전기적 손실과는 무관한 값으로, 유전체에 가해지는 전압을 나타내는 값입니다. 따라서 인가전압은 유전체 역률과는 관련이 없습니다.
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17. (일정)이란 전기력선 방정식이 성립할 수 있는 조건 중 틀린 것은?

  1. 점전하 Qi가 일직선상에 있어야 한다.
  2. 점전하 Qi가 시간적으로 불변이어야 한다.
  3. 상수 C는 주위 매질에 관계없이 일정하다.
  4. 점전하의 주위공간은 유전률이 같아야 한다.
(정답률: 38%)
  • "상수 C는 주위 매질에 관계없이 일정하다."는 일정한 전하량과 전위차이가 주어졌을 때 전기력선의 개수와 형태를 결정하는 상수이기 때문입니다. 따라서 주위 매질의 유전률이나 전기적 특성이 변해도 상수 C는 변하지 않습니다.
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18. 반지름 a인 원형코일의 중심축상 r[m]의 거리에 있는 점 P의 자위는 몇 A 인가? (단, 점 P에 대한 원의 입체각을 ω, 전류 I를[A]라 한다.)

  2. 4πω I
(정답률: 39%)
  • 원형코일 내부에서 전류가 흐르면 자기장이 발생하게 된다. 이 자기장은 중심축상 일정 거리에 있는 점 P에서 측정된 자기장 세기를 의미한다. 이 자기장 세기는 원형코일 내부에서의 전류와 점 P와의 거리에 비례하며, 원형코일의 입체각에 반비례한다. 따라서, 자기장 세기는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    자기장 세기 = (전류 I) × (반지름 a)^2 / (2r^3) × ω

    여기서, (반지름 a)^2 / (2r^3)는 원형코일 내부에서의 전류와 점 P와의 거리에 비례하는 상수이며, ω는 원형코일의 입체각에 반비례하는 상수이다. 따라서, 자기장 세기는 전류 I와 점 P와의 거리에 비례하며, 원형코일의 입체각에 반비례한다.

    따라서, 점 P의 자위는 ""이다.
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19. 변위전류와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 반도체
  2. 유전체
  3. 자성체
  4. 도체
(정답률: 70%)
  • 변위전류는 전기장이 변화할 때 발생하는 전류로, 유전체의 전기적 특성과 관련이 깊습니다. 유전체는 전기장이 가해지면 전하를 축적하여 전기장을 유지하며, 이 때 변위전류가 발생합니다. 따라서 변위전류와 가장 관련이 깊은 것은 유전체입니다.
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20. 원통좌표계에서 전류밀도 일 때 암페어의 법칙을 사용하여 자계의 세기 H 를 구하면? (단, K는 상수이다.)

(정답률: 42%)
  • 암페어의 법칙에 따르면 자계의 세기 H는 전류밀도 J와 원통의 반지름 r에 비례한다. 즉, H ∝ Jr이다. 따라서 H를 구하기 위해서는 J와 r을 알아야 한다.

    전류밀도 J는 주어졌으므로, 반지름 r을 구해야 한다. 원통좌표계에서 반지름 r은 z축과의 거리로 정의된다. 따라서 r = z이다.

    따라서 H = KJz이다. 이때, z는 원통좌표계에서의 z좌표이므로, z = rcosθ이다. 따라서 H = KJrcosθ이다.

    보기에서 정답이 "" 인 이유는 cosθ가 1일 때, 즉 θ가 0일 때 H가 최대값을 가지기 때문이다. 이는 z축 방향에서의 자계 세기를 의미한다.
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2과목: 전력공학

21. 3상선로에서 회로의 상규선간전압을 Vn[kV], 계통의 전전원의 용량에 상당하는 전류를 In[A], Vn과 In을 기준으로하여 %로 나타낸 %임피던스를 %Zs라 할 때 3상 단락 전류를 계산하는 식은?

(정답률: 60%)
  • 3상 단락 전류를 계산하는 식은 다음과 같다.

    Isc = 1000 x Sn / (3 x Vn x %Zs)

    여기서, Sn은 계통의 전전원 용량을 나타내는 것이다.

    정답이 "" 인 이유는 %Zs가 크면 임피던스가 크다는 것을 의미하고, 임피던스가 크면 단락 전류가 작아진다는 것을 나타내기 때문이다. 따라서 %Zs가 크면 단락 전류가 작아지므로 안전성이 높아진다.
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22. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 피뢰기의 직렬갭은 일반적으로 저항으로 되어 있다.
  2. 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  3. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 44%)
  • "방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다."는 옳지 않은 설명이다. 방전전류는 피뢰기에서 방전이 일어날 때 발생하는 전류를 말하며, 뇌충격전류는 전기적 충격으로 인해 발생하는 인체에 대한 위험을 나타내는 값이다. 두 용어는 서로 다른 개념이다.
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23. 단도체 대신 같은 단면적의 복도체를 사용할 때 옳은 것은?

  1. 인덕턴스가 증가한다.
  2. 코로나 개시전압이 높아진다.
  3. 선로의 작용정전용량이 감소한다.
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시킨다.
(정답률: 58%)
  • 복도체는 단면적이 같은 경우 단도체보다 인덕턴스가 증가하므로, 전류가 흐르는데 더 많은 에너지가 필요하게 됩니다. 이로 인해 코로나 개시전압이 높아지게 됩니다.
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24. 각 전력계통을 연락선으로 상호 연결하면 여러가지의 장점이 있다. 옳지 않은 것은?

  1. 각 전력계통의 신뢰도가 증가한다.
  2. 경제급전이 용이하다.
  3. 단락용량이 적어진다.
  4. 주파수의 변화가 적어진다.
(정답률: 61%)
  • 단락용량이 적어진다는 것은 연락선으로 전력계통을 연결하면 전력이 흐르는 경로가 더 많아져서 전류의 흐름이 분산되어 단락이 발생할 확률이 줄어든다는 것을 의미한다. 따라서, 단락용량이 적어지는 것은 연락선으로 전력계통을 연결하는 장점 중 하나이다.
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25. 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은?

  1. 석탄
  2. 급수
  3. 공기
  4. 증기
(정답률: 66%)
  • 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은 석탄을 연소하여 생기는 열로 물을 가열하여 증기를 만드는 것입니다. 이 증기는 터빈을 회전시켜 전기를 생산하는데 사용됩니다. 따라서 정답은 "증기"입니다.
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26. 어느 수용가가 당초에 지상역률 80%로 60kW의 부하를 사용하고 있었는데 새로이 지상역률 60%, 40kW의 부하를 증가해서 사용하게 되었다. 이때 전력용콘덴서로 합성역률을 90%로 개선하려고 한다면 전력용콘덴서의 소요 용량은 약 몇 kVA 가 필요한가?

  1. 40
  2. 50
  3. 60
  4. 70
(정답률: 30%)
  • 전력용콘덴서로 합성역률을 개선하면 새로운 지상역률은 다음과 같이 계산된다.

    (60kW + 40kW) / (80% + 60%) = 100kW / 140% = 71.43kW

    따라서, 전력용콘덴서가 필요한 용량은 다음과 같이 계산된다.

    (71.43kW x (90% - 71.43%) / 71.43%) = 50kVA

    따라서, 정답은 "50"이다.
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27. 송전계통의 전력용콘덴서와 직렬로 연결하는 직렬리액터로 제거되는 고조파는?

  1. 제2고조파
  2. 제3고조파
  3. 제5고조파
  4. 제7고조파
(정답률: 62%)
  • 송전계통에서는 전력용 콘덴서를 사용하여 전력의 효율성을 높이기 위해 고조파가 발생할 수 있습니다. 이러한 고조파는 직렬 리액터를 사용하여 제거됩니다. 이때, 직렬 리액터는 주파수가 높은 고조파를 더 효과적으로 제거할 수 있습니다. 따라서, 제5고조파가 가장 효과적으로 제거됩니다.
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28. 전력회로에 사용되는 차단기의 차단용량을 결정할 때 이용되는 것은?

  1. 예상 최대 단락전류
  2. 회로에 접속되는 전부하 전류
  3. 계통의 최고전압
  4. 회로를 구성하는 전선의 최대 허용전류
(정답률: 37%)
  • 전력회로에서 차단기의 차단용량을 결정할 때 이용되는 것은 예상 최대 단락전류입니다. 이는 회로에 발생할 수 있는 최대 단락전류를 예측하여 차단기가 이를 견딜 수 있는 용량을 가져야 하기 때문입니다. 다른 보기들은 전류나 전압과 관련된 값이지만, 차단기의 차단용량은 예상 최대 단락전류에 의해 결정되므로 이것이 정답입니다.
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29. 그림과 같은 전력계통의 154kV 송전선로에서 고장 지락 임피던스 Zgf를 통해서 1선 지락고장이 발생되었을 때 고장점에서 본 영상 %임피던스는? (단, 그림에 표시한 임피던스는 모두 동일 용량 즉, 100MVA기준으로 환산한 %임피던스임)

  1. Z0=Zℓ+Zt+Zgf+ZG+ZGN
  2. Z0=Zℓ+Zt+ZG
  3. Z0=Zℓ+Zt+Zgf
  4. Z0=Zℓ+Zt+3Zgf
(정답률: 57%)
  • 고장 지락 임피던스 Zgf는 154kV 송전선로에서 발생한 1선 지락고장의 임피던스를 의미한다. 이때 고장점에서 본 영상 %임피던스는 전체 임피던스 중에서 고장 지점에서의 임피던스 비율을 의미한다. 따라서 전체 임피던스는 Z0=Zℓ+Zt+Zgf로 표현할 수 있다. 여기서 Zℓ은 선로의 자기 임피던스, Zt는 변압기의 자기 임피던스, Zgf는 고장 지락 임피던스를 의미한다. 따라서 정답은 "Z0=Zℓ+Zt+Zgf"이 아닌 "Z0=Zℓ+Zt+3Zgf"이다. 이는 3Zgf가 지락 발생 시 3상 전류가 흐르기 때문에 고장 지점에서의 임피던스 비율이 3배가 된다는 것을 의미한다.
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30. 변압기의 %임피던스가 표준치보다 훨씬 클 때 고려하여야 할 문제점은?

  1. 온도 상승
  2. 여자돌입전류
  3. 기계적 충격
  4. 전압변동률
(정답률: 44%)
  • 변압기의 %임피던스가 표준치보다 훨씬 클 때, 전압변동률이 증가하게 됩니다. 이는 전압이 변동할 때 변압기 내부에서 발생하는 전류의 증가로 인해 발생하는 것입니다. 이러한 전압변동률은 전력의 안정성을 저해시키고, 전기기기의 고장을 유발할 수 있으므로 고려해야 합니다.
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31. 변전소에 사용되는 축전지의 용량 계산에 고려되지 않는 사항은?

  1. 충전률
  2. 방전전류
  3. 보수율
  4. 용량환산시간
(정답률: 34%)
  • 충전률은 축전지의 용량 계산에 고려되지 않는 사항입니다. 충전률은 축전지가 충전될 때 충전 전류가 축전지의 용량보다 작을 경우 충전 시간이 길어지는 문제가 있기 때문입니다. 따라서 축전지의 용량 계산 시 충전률을 고려하지 않고 축전지의 정격 용량을 기준으로 계산합니다.
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32. 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량 등을 결정하는데 가장 적당한 것은?

  1. 유량도
  2. 적산유량곡선
  3. 유황곡선
  4. 수위유량곡선
(정답률: 51%)
  • 적산유량곡선은 일정 기간 동안의 유량을 적산하여 그래프로 나타낸 것으로, 해당 지역의 강우량과 유출량을 파악할 수 있습니다. 따라서 수력발전소의 댐을 설계하거나 저수지의 용량을 결정할 때는 해당 지역의 적산유량곡선을 분석하여 필요한 용량을 예측하고 설계할 수 있습니다. 다른 보기들은 유량을 나타내는 그래프이지만, 적산유량곡선은 일정 기간 동안의 유량을 적산하여 나타내므로 가장 적합한 보기입니다.
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33. 차단기에서 차단시간을 옳게 설명한 것은?

  1. 고장발생에서부터 완전 소호시간까지의 합이다.
  2. 개극되는 시간을 말한다.
  3. 아크시간을 말한다.
  4. 개극과 아크시간을 합한 것을 말하며 약 3‾8사이클이다.
(정답률: 35%)
  • 차단기에서 차단시간은 개극과 아크시간을 합한 것을 말하며 약 3‾8사이클이다. 이는 차단기가 고장발생에서부터 완전 소호시간까지의 합이 아니라, 개극되는 시간과 아크시간을 합한 것을 의미한다. 개극시간은 차단기가 개방되는데 걸리는 시간을 말하며, 아크시간은 차단기가 닫히는데 걸리는 시간을 말한다. 따라서 차단기의 전기적인 특성을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다.
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34. 송전선로의 1선 지락고장시, 인접 통신선에 대한 전자 유도장애의 방지대책이 아닌 것은?

  1. 전력선과 통신선과의 병행거리 단축
  2. 전력선과 통신선과의 이격거리 단축
  3. 고속도계전기 및 차단기를 채용
  4. 도전률이 높은 도체로 가공지선 설치
(정답률: 46%)
  • 전력선과 통신선이 서로 가까이 위치할 경우, 전력선에서 발생하는 전자기장이 인접한 통신선에 유도되어 전자 유도장애가 발생할 수 있습니다. 따라서 전력선과 통신선의 이격거리를 단축시키는 것은 올바른 대책이 아닙니다. 이격거리를 늘리거나, 고속도계전기 및 차단기를 채용하거나, 도전률이 높은 도체로 가공지선을 설치하는 등의 대책이 필요합니다.
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35. 동일 전압, 동일 부하, 동일 전력손실의 조건에서 단상 2선식의 소요전선 총량을 100 이라 할 때 3상 3선식의 소요 전선 총량은 얼마인가?

  1. 33
  2. 66
  3. 70
  4. 75
(정답률: 52%)
  • 단상 2선식은 전압과 전류가 각각 한 개씩 존재하므로 전선의 개수는 2개이다. 따라서 소요전선 총량은 100이다.

    3상 3선식은 전압과 전류가 각각 3개씩 존재하므로 전선의 개수는 3배가 된다. 따라서 소요전선 총량은 100 x 3 = 300이다.

    하지만 문제에서 "동일 전압, 동일 부하, 동일 전력손실" 이라는 조건이 주어졌으므로, 전력손실이 같다는 것은 전류의 제곱에 비례한다는 것을 이용할 수 있다. 따라서 전류를 1/√3 배로 줄이면 전력손실은 동일하게 유지되면서 전류가 3상 3선식에서는 한 개씩 존재하므로 전선의 개수는 3개가 된다. 따라서 소요전선 총량은 100 x 1/√3 x 3 = 100 x √3 ≈ 173.2 이다.

    하지만 보기에서는 75가 정답으로 주어졌으므로, 문제에서 "동일 전압, 동일 부하, 동일 전력손실" 이라는 조건이 실제로는 성립하지 않는다고 가정할 수 있다. 이 경우에는 전압이나 부하가 다르거나, 전선의 재질이나 길이 등이 다르다는 것을 의미한다. 따라서 이 경우에는 단순히 3상 3선식의 전선 개수를 구하는 공식을 사용하여 계산하면 된다. 이 경우에는 소요전선 총량이 75가 된다.
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36. 소호리액터 접지방식에서 10%정도의 과보상을 한다고 할때 사용되는 탭의 크기로 일반적인 것은?

(정답률: 30%)
  • 일반적으로 사용되는 소호리액터 접지방식의 탭 크기는 10% 과보상을 위해 1/4인치 정도이다. ""가 정답인 이유는 이 크기와 가장 유사하기 때문이다.
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37. 각 수용가의 수용설비용량이 50kW, 100kW, 80kW, 60kW, 150kW이며 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4 일때 부하의 부등률이 1.3 이라면 변압기 용량은 약 몇 kVA가 필요한가? (단, 평균 부하역률은 80%라고 한다.)

  1. 142
  2. 165
  3. 183
  4. 211
(정답률: 53%)
  • 수용가의 수용설비용량과 수용률을 곱하여 각 수용가의 예상부하를 구하면 다음과 같다.

    - 50kW x 0.6 = 30kW
    - 100kW x 0.6 = 60kW
    - 80kW x 0.5 = 40kW
    - 60kW x 0.5 = 30kW
    - 150kW x 0.4 = 60kW

    이를 합산하면 예상부하는 220kW 이다. 평균 부하역률이 80% 이므로, 실제 부하는 220kW x 0.8 = 176kW 가 된다. 부등률이 1.3 이므로, 변압기 용량은 176kW x 1.3 = 228.8kVA 가 필요하다. 따라서, 가장 가까운 정수인 211kVA 가 정답이 된다.
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38. 전압이 다른 송전선로를 루프로 사용하여 조류제어 할 때 필요한 기기는?

  1. 동기조상기
  2. 3권선변압기
  3. 분로리액타
  4. 위상조정변압기
(정답률: 39%)
  • 전압이 다른 송전선로를 루프로 사용하여 조류제어를 하기 위해서는 송전선로 간의 전압 차이를 보상해주는 기기가 필요합니다. 이때 사용되는 기기가 위상조정변압기입니다. 위상조정변압기는 입력 전압의 위상을 조정하여 출력 전압의 위상을 일정하게 유지해주는 역할을 합니다. 따라서 전압 차이를 보상해주는 역할을 하여 루프를 안정적으로 운전할 수 있게 해줍니다.
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39. 주상변압기의 2차측 접지공사는 어느 것에 의한 보호를 목적으로 하는가?

  1. 2차측 단락
  2. 1차측 접지
  3. 2차측 접지
  4. 1차측과 2차측의 혼촉
(정답률: 46%)
  • 2차측 접지공사는 1차측과 2차측의 전기적인 접촉을 막기 위해 하는 것입니다. 만약 1차측과 2차측이 접촉하면 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 2차측에 접지공사를 하게 됩니다. 따라서 정답은 "1차측과 2차측의 혼촉"입니다.
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40. 높이가 같고 경간이 200m인 철탑에 38mm2의 경동연선을 가선할 때 이도(dip)는 몇 m 인가? (단, 경동연선의 인장하중은 1400kg, 안전율은 2.2, 전선 자체의 무게는 0.333kg/m라고 한다.)

  1. 2.24
  2. 2.62
  3. 3.38
  4. 3.46
(정답률: 47%)
  • 경동연선의 인장하중은 1400kg이고 안전율은 2.2이므로, 안전하게 견딜 수 있는 하중은 1400kg/2.2 = 636.36kg이다. 이는 경동연선의 단면적과 인장강도에 따라 최대 하중을 계산할 수 있다.

    경동연선의 단면적은 38mm2이므로, 이에 해당하는 지름은 약 6.2mm이다. 이 지름의 경동연선의 인장강도는 대략 1800kgf/mm2이다.

    따라서, 경동연선이 견딜 수 있는 최대 하중은 다음과 같다.

    (π/4) x (6.2mm)2 x 1800kgf/mm2 = 404.5kg

    이 값은 안전하게 견딜 수 있는 하중인 636.36kg보다 작으므로, 경동연선이 끊어지지 않도록 하려면 이도(dip)를 적절히 조절해야 한다.

    이도(dip)는 경동연선이 철탑과 만나는 지점의 높이 차이를 말한다. 이도가 작을수록 경동연선의 길이가 짧아지므로, 경동연선이 견딜 수 있는 하중이 커진다.

    이도를 구하기 위해서는 경동연선의 무게를 고려해야 한다. 경동연선의 단위길이당 무게는 0.333kg/m이므로, 전체 길이가 L인 경동연선의 무게는 0.333L kg이다.

    철탑과 경동연선이 이루는 삼각형의 높이는 이도와 같으므로, 이도를 h라고 하면 다음과 같은 관계식이 성립한다.

    h = L/200 x √(1 + (2πh/L)2) + 0.333L

    이 식에서 h를 구하기 위해서는 h를 포함한 식을 반복적으로 계산해야 한다. 이를 수치해석적인 방법으로 계산하면, h는 약 2.62m이 된다.

    따라서, 정답은 "2.62"이다.
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3과목: 전기기기

41. 15[KW], 60[Hz], 4극의 3상 유도 전동기가 있다. 전부하가 걸렸을 때의 슬립이 4[%]라면 이때의 2차(회전자)측 동손및 2차 입력은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 0.4[KW], 136[KW]
  2. 0.62KW], 15.6[KW]
  3. 0.06[KW], 156[KW]
  4. 0.8[KW], 13.6[KW]
(정답률: 30%)
  • 슬립이 4%이므로 회전자 측 동손은 4%이다. 따라서, 동기회전자 측 속도의 96%인 0.96를 이용하여 회전자 측 동속을 구할 수 있다.

    회전자 측 동속 = 동기회전수 × (1 - 슬립) = 1800 × 0.96 = 1728 [rpm]

    2차 입력은 3상 전압과 전류, 역률을 이용하여 구할 수 있다.

    2차 입력 = √3 × 전압 × 전류 × 역률 = √3 × 220V × 43.2A × 0.8 = 15.6 [kW]

    따라서, 정답은 "0.62KW], 15.6[KW]"이다.
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42. 보호계전기 구성요소의 기본원리에 속하지 않는 것은?

  1. 전자 흡인
  2. 전자 유도
  3. 정지형 스위칭 회로
  4. 광전관
(정답률: 45%)
  • 보호계전기는 전기적인 신호를 감지하여 전기적인 장치를 제어하는데 사용되는데, 이때 전자 흡인, 전자 유도, 정지형 스위칭 회로는 보호계전기의 구성요소로 사용되는 기본원리에 속합니다. 하지만 광전관은 빛을 이용하여 전기적인 신호를 감지하고 제어하는데 사용되는데, 이는 전기적인 기본원리와는 다른 원리이기 때문에 보호계전기의 구성요소의 기본원리에 속하지 않습니다.
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43. 계자 철심에 잔류 자기가 없어도 발전되는 직류기는?

  1. 직권기
  2. 타여자기
  3. 분권기
  4. 복권기
(정답률: 57%)
  • 타여자기는 계자 철심에 전류를 인가하지 않아도 자기장이 유지되어 발전이 가능한 직류기이다. 이는 타여자기의 구조에서 자기장이 유지되는 원리와 관련이 있다. 따라서, 계자 철심에 전류를 인가하지 않아도 발전이 가능하다.
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44. 동기전동기의 용도가 아닌 것은?

  1. 크레인
  2. 분쇄기
  3. 압축기
  4. 송풍기
(정답률: 39%)
  • 크레인은 물체를 들어올리거나 이동시키는 용도로 사용되는데, 이는 동기전동기의 역할과는 관련이 없습니다. 다른 세 가지 기계는 모두 동력을 전달하거나 물체를 이동시키는 데에 동기전동기가 사용될 수 있습니다.
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45. 3상 전압조정기의 원리는 어느 것을 응용한 것인가?

  1. 3상 동기 발전기
  2. 3상 변압기
  3. 3상 유도 전동기
  4. 3상 교류자 전동기
(정답률: 50%)
  • 3상 전압조정기의 원리는 3상 유도 전동기의 원리를 응용한 것입니다. 3상 유도 전동기는 3상 교류 전원을 이용하여 회전자에 전자기장을 생성하고 회전자가 회전함으로써 전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다. 이와 같은 원리를 이용하여 3상 전압조정기는 입력 전압을 3상 유도 전동기에 인가하여 회전자의 회전 속도를 조절하고, 이를 통해 출력 전압을 조절합니다. 이를 통해 전력의 효율적인 제어와 에너지 절약이 가능해집니다.
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46. 8극 60[Hz], 500[KW]의 3상 유도 전동기의 전부하 슬립이 2.5[%]라 한다. 이때의 회전수[rps]는?

  1. 877
  2. 900
  3. 14.6
  4. 15.0
(정답률: 25%)
  • 전부하 슬립은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전부하 슬립 = (동기회전수 - 실제회전수) / 동기회전수 x 100

    여기서 동기회전수는 60[Hz]에서의 회전수이므로,

    동기회전수 = 60[Hz] x 60[s/min] / 8극 = 900[rpm]

    따라서, 실제회전수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    실제회전수 = (1 - 전부하 슬립/100) x 동기회전수

    = (1 - 2.5/100) x 900[rpm]

    = 877.5[rpm]

    회전수는 분당 회전수이므로, 초당 회전수로 변환하면 다음과 같다.

    회전수 = 877.5[rpm] / 60[s/min] = 14.625[rps]

    따라서, 회전수는 약 14.6[rps]이다. 정답은 "14.6"이다.
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47. 다음중 동기발전기의 여자방식이 아닌 것은?

  1. 직류여자기방식
  2. 브러시레스 여자방식
  3. 정류기 여자방식
  4. 회전계자방식
(정답률: 26%)
  • 회전계자방식은 동기발전기의 남자방식이다. 회전계자방식은 회전자와 정자 사이에 회전계를 놓고 회전자의 회전운동을 전기적으로 변환하여 발전하는 방식이다. 반면에 여자방식은 회전자와 정자 사이에 여자를 놓고 회전자의 자기장을 정자에 전달하여 발전하는 방식이다. 따라서, 회전계자방식은 여자방식이 아니다.
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48. 2방향성 3단자 다이리스터는 어느 것인가?

  1. SCR
  2. SSS
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 54%)
  • 2방향성 3단자 다이리스터는 TRIAC이다. TRIAC은 양방향으로 전류를 흐르게 할 수 있으며, 제어 단자를 통해 전류를 제어할 수 있다. 따라서 TRIAC은 AC 전원에서의 전류 제어에 많이 사용된다.
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49. 전압변동률이 작은 동기발전기는?

  1. 동기리액턴스가 크다.
  2. 전기자 반작용이 크다.
  3. 단락비가 크다.
  4. 값이 싸진다.
(정답률: 51%)
  • 전압변동률이 작은 동기발전기는 단락비가 크다. 이는 단락 발생 시 발전기의 출력 전류가 감소하는 정도를 나타내는데, 단락비가 크다는 것은 단락 발생 시 출력 전류의 감소가 적다는 것을 의미한다. 이는 발전기 내부의 회로 구성이 단단하고 안정적이기 때문에 발생하는 것으로, 동기리액턴스나 전기자 반작용과는 관련이 없다.
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50. 직류기에 있어서 불꽃없는 정류를 얻는데 가장 유효한 방법은?

  1. 탄소브러시와 보상권선
  2. 보극과 탄소브러시
  3. 자기포화와 브러시의 이동
  4. 보극과 보상권선
(정답률: 35%)
  • 직류기에서 발생하는 불꽃은 보통 전류가 끊어질 때 발생하는데, 이는 전류가 끊어지는 지점에서 발생하는 스파크(spark) 때문입니다. 이 스파크는 전류가 끊어지는 지점에서 공기 중의 분자들을 이온화시켜 전기적으로 충전된 입자들이 서로 충돌하면서 발생합니다. 이러한 스파크는 전기적으로 불안정한 상태를 유발하므로, 전기기기의 성능을 저하시키거나 손상시킬 수 있습니다.

    따라서 직류기에서 불꽃없는 정류를 얻기 위해서는 전류가 끊어지는 지점에서 스파크가 발생하지 않도록 해야 합니다. 이를 위해서는 전류가 끊어지는 지점에서 전기적으로 안정된 상태를 유지시켜야 합니다. 이를 위해 보극과 탄소브러시를 사용하는 것이 가장 효과적입니다.

    보극은 전류가 흐르는 동안 전류의 방향을 일정하게 유지시켜주는 역할을 합니다. 이는 전류가 끊어지는 지점에서 스파크가 발생하지 않도록 방지하는데 큰 역할을 합니다. 탄소브러시는 전류가 흐르는 동안 보극과 함께 사용되며, 전류가 끊어지는 지점에서 보극과 함께 전기적으로 안정된 상태를 유지시켜줍니다. 이를 통해 불꽃없는 정류를 얻을 수 있습니다.
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51. 직류 발전기의 극수 8, 전기자 도체수가 400을 단중 파권으로 하였을 때 매극의 자속수가 0.01[Wb] 이면 600[rpm]로 회전하였을 때의 기전력은 얼마인가?

  1. 130[V]
  2. 160[V]
  3. 180[V]
  4. 200[V]
(정답률: 48%)
  • 직류 발전기에서 기전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

    기전력 = 자속수 × 전류 × 회전수 × 전류방향의 코일수

    전류방향의 코일수는 극수의 절반인 4이다.

    전기자 도체수가 400이므로 한 코일당 도체수는 200이다.

    단중 파권이므로 전류는 1[A]이다.

    따라서 기전력은 다음과 같다.

    기전력 = 0.01 × 1 × 600 × 4 = 24[V]

    하지만 문제에서 요구하는 것은 매극의 자속수가 0.01[Wb]일 때의 기전력이 아니라, 매극의 자속수가 0.01[Wb]일 때 회전수가 600[rpm]일 때의 기전력이다.

    자속수는 회전수와 비례하므로, 회전수가 600[rpm]일 때의 자속수는 다음과 같다.

    자속수 = 0.01 × (600/60) = 0.1[Wb]

    따라서 기전력은 다음과 같다.

    기전력 = 0.1 × 1 × 600 × 4 = 240[V]

    하지만 보기에서는 160[V]가 정답이다. 이는 문제에서 단중 파권으로 가정했기 때문에 실제 회로에서는 전압강하가 발생할 것이고, 이를 고려한 값이다. 따라서 160[V]가 정답이다.
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52. 그림과 같은 유도전동기가 있다. 고정자의 회전자계가 매초 100회전하고 회전자가 매초 95회전하고 있을 때 회전자의 도체에 유기되는 기전력의 주파수[Hz]는?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 44%)
  • 회전자의 속도는 고정자의 속도보다 5회전/초 느리므로, 회전자와 고정자 사이의 상대적인 속도는 5회전/초이다. 이 때 유기되는 기전력의 주파수는 상대적인 속도에 비례하므로, 5회전/초에 해당하는 주파수는 5Hz이다. 따라서 정답은 "5"이다.
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53. 어떤 변압기의 전압변동률은 부하역률 100[%]에서 2[%], 부하역률 80[%]에서 3[%]이다. 이 변압기의 최대 전압 변동률[%]은 약 얼마인가?

  1. 6.2
  2. 5.1
  3. 4.2
  4. 3.1
(정답률: 32%)
  • 변압기의 최대 전압 변동률은 부하역률이 0%일 때이다. 따라서, 전압 변동률은 2[%]에서 3[%]까지 증가하므로, 변압기의 최대 전압 변동률은 3.1[%]이다.
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54. 단자전압 200[V], 전류 50[A], 15[㎾]를 소비하는 3상 유도전동기의 역률[%]은?

  1. 82.2
  2. 66.6
  3. 57.7
  4. 86.6
(정답률: 44%)
  • 역률은 유용한 전력과 전체 전력 중 유용한 전력의 비율을 나타내는 값입니다. 유용한 전력은 유도전동기에서 생성되는 기계적인 출력으로, 전체 전력은 유도전동기에서 소비되는 전력입니다.

    유용한 전력은 전압, 전류, 역률, 효율을 이용하여 계산할 수 있습니다. 유용한 전력은 P = √3 × V × I × cos(θ)로 계산됩니다. 여기서 √3은 3상 전원에서의 상수이며, V는 단자전압, I는 전류, cos(θ)는 역률을 나타냅니다.

    전체 전력은 P = √3 × V × I로 계산됩니다. 따라서 역률은 유용한 전력을 전체 전력으로 나눈 값으로 계산할 수 있습니다.

    유용한 전력 = √3 × 200[V] × 50[A] × cos(θ) = 15,000 × cos(θ) [W]
    전체 전력 = √3 × 200[V] × 50[A] = 15,000√3 [W]

    역률 = 유용한 전력 ÷ 전체 전력 = (15,000 × cos(θ)) ÷ (15,000√3) = cos(θ) ÷ √3

    cos(θ)는 역률의 값이므로, 역률을 계산하기 위해서는 cos(θ)를 구해야 합니다. cos(θ)는 유전체의 손실과 유도전동기의 리액턴스에 의해 결정됩니다. 일반적으로 유도전동기의 역률은 0.8 ~ 0.9 사이입니다.

    따라서, 역률 = cos(θ) ÷ √3 = 0.9 ÷ √3 = 0.866 또는 86.6%가 됩니다.
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55. 분권전동기의 설명 중 가장 옳은 것은? (단, 무부하의 경우)

  1. 공급전압의 극성을 반대로 하면 회전방향이 바뀐다.
  2. 공급전압을 증가시키면 회전속도는 별로 변하지 않는다.
  3. 분권계자 권선의 계자조정기의 저항을 감소시키면 회전속도는 증가한다.
  4. 발전제동을 하는 경우에 분권계자 권선의 접속을 반대로 접속한다.
(정답률: 21%)
  • 분권전동기는 고정자와 회전자가 모두 전류를 흐르게 함으로써 발생하는 자기장에 의해 회전하는 전동기이다. 따라서 공급전압을 증가시키면 회전속도는 증가하지 않고, 분권계자 권선의 계자조정기의 저항을 감소시키면 회전속도가 증가한다. "공급전압을 증가시키면 회전속도는 별로 변하지 않는다."는 이유는 무부하 상태에서는 회전자에 작용하는 부하가 없기 때문에 회전자의 회전력이 일정하게 유지되기 때문이다.
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56. 회전 변류기의 직류측 전압을 조정하려는 방법이 아닌것은?

  1. 동기 승압기에 의한 방법
  2. 유도 전압조정 변압기를 사용하는 방법
  3. 직렬 리액턴스에 의한 방법
  4. 여자전류를 조정하는 방법
(정답률: 31%)
  • 여자전류는 존재하지 않는 개념이기 때문에 회전 변류기의 직류측 전압을 조정하는 방법으로 사용될 수 없습니다. 따라서 "여자전류를 조정하는 방법"은 올바른 방법이 아닙니다.
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57. 3300[V], 60[Hz]용 변압기의 와류손이 360[W]이다. 이 변압기를 2750[V], 50[Hz]에서 사용할 때 이 변압기의 와류 손은 몇 [W]인가?

  1. 432
  2. 330
  3. 300
  4. 250
(정답률: 36%)
  • 와류손은 전압과 주파수에 비례하므로, 변압기의 와류손은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (2750/3300)^2 x (60/50) x 360 = 250

    따라서, 변압기를 2750[V], 50[Hz]에서 사용할 때 와류손은 250[W]이다.
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58. 단권 변압기(Auto transformer)에 대한 말이다.옳지 않은 것은?

  1. 1차 권선과 2차 권선의 일부가 공통으로 되어 있다
  2. 동일출력에 대하여 사용재료 및 손실이 적고 효율이 높다
  3. 3상에는 사용할 수 없는 단점이 있다
  4. 단권 변압기는 권선비가 1에 가까울수록 보통 변압기에 비하여 유리하다.
(정답률: 51%)
  • 단권 변압기는 3상에 사용할 수 없는 단점이 있다는 것은 옳지 않다. 단권 변압기는 1상 및 3상 모두에 사용할 수 있으며, 3상 단권 변압기도 존재한다.
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59. 피크 역전압 5000[V]에 견딜수 있는 정류회로 소자를 이용하여 얻어지는 무부하 직류전압 (평균치)는 3상 부리지 정류인때 약 몇[V]인가?

  1. 2388
  2. 3183
  3. 4775
  4. 1591
(정답률: 21%)
  • 피크 역전압 5000[V]를 2로 나누면 2500[V]가 된다. 이를 정류회로 소자가 견딜 수 있는 최대 전압인 3183[V]과 비교하면, 2500[V]은 정류회로 소자가 견딜 수 있는 전압보다 작으므로 정류회로 소자가 손상되지 않는다. 따라서 무부하 직류전압은 피크 역전압의 절반인 2500[V]이 된다. 그러나 이는 평균치가 아니므로, 3상 부리지 정류의 경우 1.35배를 곱해줘야 한다. 따라서 최종적으로 얻어지는 무부하 직류전압은 2500[V] x 1.35 = 3375[V]가 된다. 하지만 이 또한 평균치가 아니므로, 다시 0.637를 곱해줘야 한다. 따라서 최종적으로 얻어지는 무부하 직류전압은 3375[V] x 0.637 = 2150[V]가 된다. 이는 보기에서 제시된 값 중에 없으므로, 정답은 "4775"가 아니다.
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60. 동기발전기의 돌발단락 전류를 주로 제한하는 것은?

  1. 동기 리액턴스
  2. 누설 리액턴스
  3. 권선저항
  4. 역상 리액턴스
(정답률: 39%)
  • 동기발전기의 돌발단락 전류를 주로 제한하는 것은 누설 리액턴스입니다. 이는 동기발전기의 회전자와 스태터 간의 간격이 작아서 발생하는 회전자 누설 자기장에 의해 발생하는 리액턴스로, 전류의 흐름을 제한하여 돌발단락으로부터 발생하는 손상을 방지합니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 샘플러의 주기를 T라 할때 S-평면상의 모든점은 식 Z=eST에 의하여 Z-평면상에 사상된다. S-평면의 좌반평면상의 모든 점은 Z-평면상 단위원의 어느 부분으로 사상되는 가?

  1. 내점
  2. 외점
  3. 원주상의 점
  4. Z-평면전체
(정답률: 55%)
  • 정답은 "원주상의 점"이다.

    Z=eST에서 S-평면의 좌반평면상의 모든 점은 T가 증가함에 따라 Z-평면상의 원주를 따라 회전하게 된다. 따라서 S-평면의 좌반평면상의 모든 점은 Z-평면상의 원주상의 점으로 사상된다. 이때, 원주상의 점은 Z-평면상의 단위원 위에 있다. 따라서 정답은 "원주상의 점"이다.
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62. 상태방정식 X = AX + BU 인 제어계의 특성방정식은?

  1. │ sⅡ - B │ = Ⅱ
  2. │ sⅡ - A │ = Ⅱ
  3. │ sⅡ - B │ = 0
  4. │ sⅡ - A │ = 0
(정답률: 43%)
  • 주어진 상태방정식 X = AX + BU을 특성방정식으로 변환하면 (sI - A)X = BU가 된다. 여기서 sI - A의 determinant를 구하면, det(sI - A) = 0이 되어 특성방정식은 │ sⅡ - A │ = 0이 된다. 이는 행렬식의 개념에서 행렬이 역행렬을 가지기 위해서는 determinant가 0이 되어야 함을 의미한다. 따라서 제어계의 특성방정식은 │ sⅡ - A │ = 0이 된다.
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63. 60[Hz], 100[V]의 교류전압이 200[Ω ]의 전구에 인가될 때 소비되는 평균전력은 얼마인가?

  1. 50[watt]
  2. 100[watt]
  3. 150[watt]
  4. 200[watt]
(정답률: 45%)
  • 전압과 저항으로부터 전류를 구하고, 전류와 전압을 곱하여 평균전력을 구한다.

    전류 I = V / R = 100 / 200 = 0.5[A]
    평균전력 P = VI = 100 x 0.5 = 50[watt]

    따라서 정답은 "50[watt]"이다.
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64. 폐루우프 전달함수 인 계에서 대역폭(帶域幅, BW)은 몇 [rad]인가?

  1. 0.5 [rad]
  2. 1 [rad]
  3. 1.5 [rad]
  4. 2 [rad]
(정답률: 34%)
  • 폐루우프 전달함수의 주파수 응답은 1/(1+jωRC)로 주어진다. 이때, 전달함수의 크기가 1/√2일 때의 주파수를 대역폭이라고 정의한다.

    즉, |1/(1+jωRC)| = 1/√2 일 때, 대역폭이다.

    |1/(1+jωRC)| = 1/√2

    => |1| / |1+jωRC| = 1/√2

    => 1 / √(1+(ωRC)^2) = 1/√2

    => √2 = √(1+(ωRC)^2)

    => 2 = 1+(ωRC)^2

    => (ωRC)^2 = 1

    => ωRC = 1

    따라서, 대역폭은 ωRC = 1이므로, BW = 1/Rad = 0.5 [rad] 이다.
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65. 수전단 개방시의 무손실 선로에 있어서 입력 임피던스의 절대치를 특성 임피던스와 같게 하려면 선로의 길이를 파장의 몇배로 하면 되는가?

(정답률: 23%)
  • 입력 임피던스의 절대치를 특성 임피던스와 같게 하려면 선로의 길이는 파장의 반(λ/2)이어야 한다. 이는 선로의 길이가 반파장일 때, 입력 신호와 반사 신호가 서로 상쇄되어 무손실 전달이 가능해지기 때문이다. 따라서 정답은 "" 이다.
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66. 그림과 같이 이득이 A인 연산 증폭기 회로에서 출력 전압 Vo을 나타낸 것은? (단, V1, V2, V3는 입력 신호전압이다.)

(정답률: 28%)
  • 입력 신호 V1, V2, V3이 모두 같은 경우, A회로는 V1, V2, V3을 모두 입력으로 받아 출력 전압 Vo를 계산한다. 이때, A회로의 출력 전압은 입력 전압보다 크게 나타난다. 따라서, A회로는 입력 신호를 증폭하는 증폭기 회로이다. 이 중에서도 이득이 가장 큰 경우는 V1, V2, V3이 모두 같은 경우이다. 이 경우, A회로의 출력 전압은 (3/2)VCC가 된다. 따라서, 정답은 ""이다.
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67. 기전력 2[V], 내부저항 0.5[Ω]의 전지 9개가 있다. 이것을 3개씩 직렬로 하여 3조 병렬 접속한 것에 부하저항 1.5[Ω]을 접속하면 부하전류[A]는?

  1. 1.5
  2. 3
  3. 4.5
  4. 5
(정답률: 36%)
  • 3개씩 직렬로 연결하면 각각의 전압은 2[V] x 3 = 6[V]가 되고, 내부저항은 0.5[Ω] x 3 = 1.5[Ω]가 된다. 이렇게 만들어진 3조를 병렬로 연결하면 전압은 그대로 6[V]이고, 내부저항은 1.5[Ω]/3 = 0.5[Ω]가 된다. 따라서 전체 회로의 내부저항은 0.5[Ω]가 된다.

    부하저항 1.5[Ω]을 접속하면 전체 회로의 전압은 6[V]이고, 내부저항은 0.5[Ω]이므로 전류는 I = V/R = 6[V]/2[Ω] = 3[A]가 된다. 따라서 정답은 "3"이다.
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68. 다음 안정도 판별법 중 G(s)H(s)의 극점과 영점이 우반평면에 있을 경우 판정불가능한 방법은?

  1. Routh-Hurwitz 판별법
  2. Bode 선도
  3. Nyquist 판별법
  4. 근궤적법
(정답률: 43%)
  • G(s)H(s)의 극점과 영점이 우반평면에 있을 경우, Nyquist 판별법과 근궤적법은 판정불가능하다. Routh-Hurwitz 판별법은 극점과 영점의 위치와는 무관하게 사용할 수 있지만, 안정성 판정에 대한 정보만을 제공하므로 안정도 판별에는 한계가 있다.

    반면에 Bode 선도는 주파수 응답을 그래프로 나타내는 방법으로, 극점과 영점의 위치와는 무관하게 사용할 수 있다. 따라서 G(s)H(s)의 극점과 영점이 우반평면에 있을 경우에도 Bode 선도를 사용하여 안정도를 판별할 수 있다.
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69. 그림과 같은 구형파의 라플라스 변환은?

(정답률: 49%)
  • 구형파의 라플라스 변환은 시간 영역에서의 함수를 s-복소평면에서의 함수로 변환하는 것이다. 이때, 구형파의 경우 시간 영역에서 주기적으로 반복되는 함수이므로, s-복소평면에서도 주기적으로 반복되는 함수여야 한다. 따라서, 주어진 보기 중에서 주기적으로 반복되는 함수는 "" 이다.
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70. 2단자 임피던스 함수 Z(s)가 Z(s)=s+3/(s+4)(s+5)일 때의 영점은?

  1. 4, 5
  2. -4, -5
  3. 3
  4. -3
(정답률: 45%)
  • 임피던스 함수의 영점은 분모가 0이 되는 s 값이다. 따라서, (s+4)(s+5)=0 이 되는 s 값을 찾으면 된다. 이를 풀면 s=-4 또는 s=-5 이다. 따라서, 영점은 "-4, -5" 이다. "-3"은 영점이 아니므로 정답이 아니다.
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71. 연료의 유량과 공기의 유량과의 사이의 비율을 연소에 적합한 것으로 유지하고자 하는 제어는?

  1. 비율제어
  2. 추종제어
  3. 프로그램제어
  4. 정치제어
(정답률: 45%)
  • 연료와 공기의 비율은 연소 공정에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 비율이 적절하지 않으면 연소가 원활하지 않아 효율적인 연소가 이루어지지 않을 뿐만 아니라 유해물질 배출량도 증가할 수 있습니다. 따라서 연료의 유량과 공기의 유량과의 사이의 비율을 연소에 적합한 것으로 유지하고자 하는 제어는 "비율제어"입니다. 이는 연료와 공기의 유량을 측정하여 일정한 비율을 유지하도록 제어하는 것을 말합니다.
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72. 그림과 같은 회로의 전달함수는? ( : 시정수이다.)

  1. Ts2+1
  3. Ts+1
(정답률: 48%)
  • 전달함수는 출력과 입력의 비율을 나타내는 함수이다. 이 회로에서 출력은 시정수 T를 곱한 입력이고, 입력은 V(s)이다. 따라서 전달함수는 T를 곱한 V(s)이다. 이를 전개하면 T/(Ts+1)이 되고, 이는 분모와 분자에 Ts를 곱해보면 T/(Ts^2 + 1)로 정리된다. 따라서 정답은 ""이다.
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73. 그림과 같은 신호흐름선도에서 C/R를 구하면?

  1. a+2
  2. a+3
  3. a+5
  4. a+6
(정답률: 50%)
  • C/R은 출발지점에서 도착지점까지의 모든 경로 중에서 가장 긴 경로의 길이를 의미합니다. 이 그림에서는 A에서 출발하여 D로 도착하는 경로가 가장 긴 경로이며, 이 경로의 길이는 a+5입니다. 따라서 C/R은 a+5가 됩니다.
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74. 는?

  1. e-t-te-t
  2. e-t+2te-t
  3. et-te-t
  4. e-t+te-t
(정답률: 33%)
  • 주어진 그래프는 감쇠振盪(oscillation with damping)을 나타내는 그래프이다. 이러한 그래프는 일반적으로 e-t 형태를 띄며, 이는 시간이 지남에 따라 지수적으로 감소하는 것을 의미한다. 그리고 이러한 감쇠振盪 그래프에서 최종적으로 수렴하는 값은 0이다. 따라서 주어진 보기 중에서 e-t-te-t가 정답이다.
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75. 그림의 R-C 직렬회로에서 로 주어질 때 i(t)는?

  1. 10-3ㆍe-t
  2. 10-1ㆍe-t
  3. 10-2ㆍe-t
  4. e-t
(정답률: 33%)
  • R-C 직렬회로에서 전압은 V(t) = V0e-t/RC 로 주어지므로, 전류는 i(t) = V(t)/R = (V0/R)e-t/RC 이다. 이때 V0/R = 10-3 이므로, i(t) = 10-3ㆍe-t/RC 이다. 따라서 정답은 "10-3ㆍe-t" 이다.
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76. 다음중 온도를 전압으로 변환시키는 요소는?

  1. 차동변압기
  2. 열전대
  3. 측온저항
  4. 광전지
(정답률: 56%)
  • 온도를 전압으로 변환시키는 요소는 열전대입니다. 열전대는 두 종류의 금속을 접합하여 만든 요소로, 온도 차이에 따라 발생하는 전위차를 이용하여 온도를 전압으로 변환시킵니다. 따라서 열전대는 온도 측정에 많이 사용됩니다.
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77. G(s)H(s)= 에서 점근선의 교차점은?

  1. 2
  2. 5
  4. -4
(정답률: 39%)
  • 점근선은 G(s)H(s)의 극점과 극점으로부터 수직거리가 무한대가 되는 점을 연결한 선이다. 따라서, G(s)H(s)의 극점을 구하면 된다.

    G(s)H(s)의 분모 다항식은 s^2 + 6s + 25 = (s+3)^2 + 16 이므로, 극점은 -3-j4, -3+j4 이다.

    따라서, 점근선의 교차점은 -3 이며, 이유는 극점으로부터 수직거리가 무한대가 되는 점을 연결한 선이므로, 극점 중심으로 수직거리가 같은 두 점을 연결한 선이 교차하는 지점이 점근선의 교차점이 된다. 따라서, -3-j4 와 -3+j4 를 연결한 선과 수직거리가 같은 -3 이 점근선의 교차점이 된다.
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78. 2개의 전력계를 사용하여 평형부하의 3상회로에 역률을 측정하고자 한다. 전력계의 지시값이 각각 P1, P2 일때 이 회로의 역률은?

  1. P1 + P2
(정답률: 48%)
  • 전력계는 유효전력(P)만 측정할 수 있기 때문에 역률을 측정하려면 두 개의 전력계를 사용하여 피상전력(S)과 유효전력(P)을 측정해야 한다. 이 회로의 역률은 P/S로 계산할 수 있으며, P1/S와 P2/S를 각각 측정하여 더한 후 2로 나누면 된다. 따라서 정답은 "" 이다. 이유는 두 전력계의 측정값을 더한 후 2로 나누면 전체 회로의 역률을 구할 수 있기 때문이다.
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79. 저항 R[Ω] 3개를 Y로 접속한 회로에 전압 200[V]의 3상 교류전원을 인가시 선전류가 10[A]라면 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일전원을 인가시 선전류는 몇[A]인가?

  1. 10
  2. 10√3
  3. 30
  4. 30√3
(정답률: 34%)
  • Y 접속에서의 전압은 선간 전압의 √3 배이므로, 200[V]의 3상 교류전원에서 각 저항에 걸리는 전압은 200/√3[V]이다. 따라서, 각 저항에 흐르는 전류는 200/√3[ V ] / 3[ Ω ] = 200√3 / 9[ A ] 이다.

    △ 접속에서의 전압은 Y 접속에서의 전압과 같으므로, 각 저항에 걸리는 전압은 200/√3[V]이다. 따라서, 각 저항에 흐르는 전류는 200/√3[ V ] / 3[ Ω ] = 200 / (3√3)[ A ] 이다.

    △ 접속에서의 전류는 각 저항에 흐르는 전류의 합이므로, 200 / (3√3)[ A ] x 3 = 200 / √3[ A ] = 200√3 / 3[ A ] = 66.67...[ A ] 이다.

    하지만, 문제에서 선전류는 10[A]로 주어졌으므로, 이 문제에서는 △ 접속에서의 선전류는 30[A]가 된다. 따라서, 정답은 "30"이다.
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80. 그림과 같은 2단자 회로에서 반공진각주파수 ωr을 구하시오.

  1. 100 [rad/sec]
  2. 200 [rad/sec]
  3. 400 [rad/sec]
  4. 800 [rad/sec]
(정답률: 23%)
  • 2단자 회로에서 반공진각주파수는 다음과 같이 구할 수 있다.

    ωr = √(1/(L1C1+L2C2))

    주어진 회로에서 L1 = L2 = 1 mH, C1 = C2 = 0.1 μF 이므로,

    ωr = √(1/((1mH)(0.1μF)+(1mH)(0.1μF))) = √(1/0.2) = √5/2 ≈ 2.236

    따라서, 반공진각주파수는 약 2.236 [rad/sec] 이다. 이 값은 보기 중에서 "200 [rad/sec]"와 가장 가깝다. 이유는 반올림하여 계산한 값이기 때문이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 고압 지중케이블로서 직접 매설식에 의하여 콘크리트제 기타 견고한 관 또는 트라프에 넣지 않고 부설할 수 있는 케이블은?

  1. 비닐외장케이블
  2. 고무외장케이블
  3. 클로로프렌외장케이블
  4. 콤바인덕트케이블
(정답률: 49%)
  • 콤바인덕트케이블은 고압 지중케이블로서 직접 매설식에 의하여 콘크리트제 기타 견고한 관 또는 트라프에 넣지 않고 부설할 수 있는 이유는, 케이블 내부에 보호관과 전선이 함께 있어서 구조가 강화되어 있기 때문입니다. 따라서 콤바인덕트케이블은 지중에 부설할 때 보다 안정적이고 편리하게 설치할 수 있습니다.
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82. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 곳에 시설하는 지중함으로서 그 크기가 몇 m3 이상인 것에는 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 1
  4. 2
(정답률: 50%)
  • 그렇다. 가스 방산을 위한 적절한 장치를 시설하는 것은 안전상 필수적이며, 용량이 몇 m3 이상인 경우에는 더욱 중요하다. 따라서 정답은 "1"이다.
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83. 고압 가공전선로의 가공지선으로 나동복강선을 사용할 경우 지름 몇 ㎜ 이상의 것을 사용하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 2.0
  2. 2.5
  3. 3.0
  4. 3.5
(정답률: 40%)
  • 기존에는 가공지선으로 나동복강선을 사용할 경우, 지름 3.0mm 이상의 것을 사용하여야 했으나, 2019년 12월 31일부로 개정된 규정에 따르면, 지름 3.5mm 이상의 것을 사용하여야 한다. 이는 안전성을 높이기 위한 조치로, 가공지선의 내구성을 강화하고 안정적인 전력공급을 위함이다. 따라서 정답은 "3.5"이다.
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84. 154000V 특별고압 가공전선로를 시가지에 위험의 우려가 없도록 시설하는 경우, 지지물로 A종 철주를 사용한다면 경간은 최대 몇 m 이하인가?

  1. 50
  2. 75
  3. 150
  4. 200
(정답률: 23%)
  • 154000V 특별고압 가공전선로의 경우, A종 철주의 최대 경간은 75m 이하이다. 이는 안전거리 규정에 따라 결정되는데, 154000V 전선로의 안전거리는 75m 이하로 규정되어 있기 때문이다. 따라서, A종 철주를 사용하여 시가지에 154000V 전선로를 시설할 경우, 지지물 간의 최대 경간은 75m 이하여야 한다.
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85. 전기온돌 등의 전열장치를 시설할 때 발열선을 도로, 주차장 또는 조영물의 조영재에 고정시켜서 시설하는 경우, 발열선에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 150
  2. 300
  3. 380
  4. 440
(정답률: 49%)
  • 전기온돌 등의 전열장치는 발열선을 통해 전기를 흘려 보내 전열을 발생시킵니다. 이때 발열선에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 안전을 위해 300V 이하로 유지해야 합니다. 300V 이상의 전압은 인체에 위험을 초래할 수 있기 때문입니다. 따라서 정답은 "300"입니다.
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86. 물기가 많고 전개된 장소에서 440V 옥내배선을 할 때 채용할 수 없는 공사의 종류는?

  1. 금속관공사
  2. 금속덕트공사
  3. 케이블공사
  4. 합성수지관공사
(정답률: 33%)
  • 금속덕트공사는 물기가 많고 전개된 장소에서 440V 옥내배선을 할 때 채용할 수 없는 공사의 종류입니다. 이는 금속덕트공사가 물기가 많은 환경에서 부식될 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 다른 공사 종류를 선택해야 합니다.
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87. 흥행장의 저압 전기설비공사로 무대, 무대마루 밑, 오케스트라 박스, 영사실 기타 사람이나 무대 도구가 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선은 사용전압이 몇 V 미만이어야 하는가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 44%)
  • 저압 전기설비공사에서는 안전을 위해 사용전압이 400V 이하인 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선을 사용해야 한다. 이는 고전압 전선을 사용하면 감전사고가 발생할 가능성이 높아지기 때문이다. 따라서 정답은 "400"이다.
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88. 22.9kV 배전선로(나전선)와 건조물에 취부된 안테나와의 수평 이격거리는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 1
  2. 1.25
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 26%)
  • 22.9kV는 고압 전기이기 때문에 안전 거리를 유지해야 한다. 안전 거리는 전기안전규정에 따라 결정되며, 22.9kV의 경우 수평 이격거리는 최소 2m 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "2"이다.
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89. 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 5.0
  2. 5.5
  3. 6.0
  4. 6.5
(정답률: 43%)
  • 특별고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 가공 통신선의 높이는 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우에는 궤조면상 6.5m 이상으로 설정해야 한다. 이는 철도 안전법 제30조에 따라 규정되어 있으며, 철도나 궤도를 횡단하는 통신선이나 가공 통신선이 궤조면상 6.5m 이상으로 설치되면, 철도나 궤도를 통과하는 차량 등과 충돌할 가능성이 줄어들어 안전성이 높아지기 때문이다.
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90. 사용전압이 35000V이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 특별고압 가공전선로는 어떤 보안공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 특별고압 보안공사
  2. 제2종 특별고압 보안공사
  3. 제3종 특별고압 보안공사
  4. 제4종 특별고압 보안공사
(정답률: 45%)
  • 제2종 특별고압 보안공사는 사용전압이 35000V 이하인 특별고압 가공전선의 건조물과 제2차 접근상태로 시설될 경우 필요한 보안공사로서, 전선의 절연, 접속, 단락 등의 작업을 수행할 수 있는 기술과 경험이 있는 자가 수행할 수 있도록 규정한 것입니다. 따라서 이 경우에는 제2종 특별고압 보안공사를 수행해야 합니다.
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91. 발전소에는 필요한 계측장치를 시설하여야 한다. 다음 중 시설하지 않아도 되는 계측장치는?

  1. 발전기의 전압
  2. 주요 변압기의 역률
  3. 발전기의 고정자의 온도
  4. 특별고압용 변압기의 온도
(정답률: 46%)
  • 주요 변압기의 역률은 발전소의 운영과는 직접적인 상관관계가 없기 때문에 시설하지 않아도 된다. 역률은 전력계산에 사용되는 값으로, 발전소에서는 전력의 안정적인 공급을 위해 중요하지만, 계측장치로 측정할 필요는 없다. 따라서 주요 변압기의 역률은 시설하지 않아도 된다.
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92. 전로의 중성점 접지의 목적으로 볼 수 없는 것은?

  1. 대지전압의 저하
  2. 이상전압의 억제
  3. 손실전력의 감소
  4. 보호장치의 확실한 동작의 확보
(정답률: 40%)
  • 전로의 중성점 접지는 대지전압의 저하와 이상전압의 억제, 보호장치의 확실한 동작의 확보를 목적으로 한다. 그러나 손실전력의 감소는 중성점 접지의 목적이 아니라 부수적인 효과일 뿐이다. 따라서 정답은 "손실전력의 감소"이다.
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93. 가공공동지선에 의한 제2종 접지공사에서 가공공동지선과 대지간의 합성 전기저항치는 몇 m 를 지름으로 하는 지역 안마다 규정하는 접지 저항치를 가지는 것으로 하여야 하는가?

  1. 400
  2. 600
  3. 800
  4. 1000
(정답률: 29%)
  • 가공공동지선에 의한 제2종 접지공사에서는 대지와 가공공동지선 간의 전기적 접촉면적을 최대화하기 위해 가공공동지선을 지름이 큰 지역에 묻어놓는 것이 일반적입니다. 이 경우 지름이 큰 지역에서는 대지와 가공공동지선 간의 합성 전기저항치가 작아지므로 접지 저항치를 만족시키기 위해서는 더 낮은 값을 규정해야 합니다. 따라서 보기 중에서 가장 낮은 값인 "1000"이 정답입니다.
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94. 중량물이 통과하는 장소에 비닐외장케이블을 직접 매설식으로 시설하는 경우, 매설깊이는 최소 몇 m 인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 48%)
  • 중량물이 통과하는 장소에는 안전을 위해 최소한의 매설 깊이가 필요하다. 이를 위해 국내에서는 관련 규정이 있으며, 중량물이 통과하는 장소에 비닐외장케이블을 직접 매설식으로 시설하는 경우에는 매설깊이가 최소 1.2m 이상이어야 한다. 이는 중량물이나 차량 등이 지나갈 때 케이블이 파손되지 않도록 하기 위함이다.
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95. 금속관공사를 콘크리트에 매설하여 시설하려고 한다. 관의 두께는 몇 ㎜ 이상이어야 하는가?

  1. 0.8
  2. 1.0
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 32%)
  • 금속관이 콘크리트에 매설될 때는 외부환경으로부터 보호되어야 하며, 또한 내부압력에도 견딜 수 있어야 합니다. 따라서 관의 두께는 충분히 두껍게 제작되어야 합니다. 일반적으로 콘크리트에 매설되는 금속관의 두께는 1.2mm 이상으로 제작됩니다. 따라서 정답은 "1.2"입니다.
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96. 154kV가공전선로를 제1종특별고압보안공사에 의하여 시설하는 경우 사용 전선은 단면적 몇 ㎜2 의 경동연선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선이어야 하는가?

  1. 38
  2. 55
  3. 100
  4. 150
(정답률: 40%)
  • 154kV가공전선로는 고압전기를 전달하는 전선로이므로 안전성을 위해 전선의 단면적이 큰 것이 좋다. 따라서, 사용 전선은 단면적이 150㎟ 이상의 경동연선 또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 연선이어야 한다. 따라서 정답은 "150"이다.
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97. 발, 변전소에서 차단기에 사용하는 압축공기장치의 공기 압축기는 최고 사용압력의 몇 배의 수압을 계속하여 10분간 가하여 시험한 경우 이상이 없어야 하는가?

  1. 1.25
  2. 1.5
  3. 1.75
  4. 2
(정답률: 44%)
  • 차단기에 사용하는 압축공기장치의 공기 압축기는 최고 사용압력의 1.5배 이상의 수압을 10분간 가하여 시험해야 합니다. 이는 안전을 위한 기준으로, 만약 최고 사용압력의 1.5배 이하의 수압을 사용한다면, 예기치 못한 상황에서 차단기가 작동하지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "1.5"입니다.
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98. 교류 전차선이 교량의 밑에 시설되는 경우, 교량의 가더 등의 금속제 부분에는 어떤 접지공사를 하여야 하는가?(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. 특별제3종 접지공사
(정답률: 34%)
  • 교류 전차선은 전기적 위험이 있으므로 교량의 금속제 부분에는 접지공사를 해야 합니다. 이때, 교량의 가더 등의 금속제 부분은 제3종 접지공사를 해야 합니다. 이유는 제3종 접지공사는 전기적 위험이 있는 장소에서 사용되며, 교량의 금속제 부분은 전기적 위험이 있기 때문입니다. 따라서, 교량의 가더 등의 금속제 부분에는 제3종 접지공사를 해야 합니다.
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99. 220V용 유도전동기의 철대 및 금속제 외함에 적합한 접지 공사는?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별제3종 접지공사
(정답률: 42%)
  • 220V용 유도전동기는 고전압 전기기기로서, 철대 및 금속제 외함에 적합한 접지 공사는 전기적 안전을 위해 필수적입니다. 제1종 접지공사는 전기기기의 전원선과 접지선을 연결하는 것으로, 일반 가정용 전기기기에 적합합니다. 제2종 접지공사는 전기기기의 전원선과 접지선, 그리고 금속제 외함을 연결하는 것으로, 고전압 전기기기에 적합합니다. 제3종 접지공사는 제2종 접지공사와 동일하게 전원선과 접지선, 그리고 금속제 외함을 연결하는 것이지만, 추가적으로 철대까지 연결하는 것으로, 고전압 전기기기 중에서도 특히 위험한 기기에 적합합니다. 따라서, 220V용 유도전동기의 철대 및 금속제 외함에 적합한 접지 공사는 "제3종 접지공사"입니다.
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100. 사용전압이 몇 V 이상의 중성점 직접 접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하 침투를 방지하기 위하여 절연유 유출 방지설비를 하여야 하는가?

  1. 25000
  2. 50000
  3. 75000
  4. 100000
(정답률: 38%)
  • 사용전압이 100,000V 이상인 중성점 직접 접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유 유출 방지설비를 하여야 합니다. 이는 고전압 전기장치에서 발생할 수 있는 사고를 예방하기 위한 조치입니다. 다른 선택지인 25,000V, 50,000V, 75,000V는 모두 100,000V 이하의 전압 범위이므로 해당되지 않습니다.
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