전기기사 필기 기출문제복원 (2004-08-08)

전기기사
(2004-08-08 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 자기회로와 전기회로의 대응 관계가 잘못된 것은?

  1. 투자율-도전도
  2. 자속밀도-전속밀도
  3. 퍼미언스-콘덕턴스
  4. 기자력-기전력
(정답률: 48%)
  • 자기회로에서는 자속밀도와 전속밀도가 대응되고, 전기회로에서는 전류밀도와 전속밀도가 대응된다. 따라서 자속밀도와 전속밀도가 대응되는 것은 잘못된 대응 관계이다.
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2. 코일로 감겨진 자기회로에서 철심의 투자율을 μ라 하고 회로의 길이를 ℓ이라 할 때 그 회로의 일부에 미소공극 ℓg를 만들면 회로의 자기저항은 처음의 몇 배가 되는가? (단, ℓ g≪ℓ 즉, ℓ -ℓ g≒ℓ 이다.)

(정답률: 61%)
  • 미소공극 ℓg가 생기면 회로의 총 길이는 ℓ-ℓg가 되고, 따라서 자기회로의 인덕턴스는 L=μN²(ℓ-ℓg)/ℓ이 된다. 이때, 자기저항은 R=ρ(ℓ-ℓg)/S가 되므로, 자기저항의 비는 R/R₀=(ℓ-ℓg)/(ℓ-ℓg+μN²ℓ/ρ)이 된다. 여기서 ℓg≪ℓ이므로, 분모의 두 번째 항은 무시할 수 있다. 따라서 R/R₀≒(ℓ-ℓg)/ℓ=1-ℓg/ℓ이 되고, 이는 ""이다.
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3. 진공 중에서 무한장 직선도체에 선전하밀도 ρL=2π×10-3 C/m가 균일하게 분포된 경우 직선도체에서 2m와 4m 떨어진 두 점사이의 전위차는 몇 V 인가?

(정답률: 65%)
  • 전위차는 전기장과 거리의 곱으로 계산할 수 있습니다. 따라서 두 점 사이의 거리를 구해야 합니다. 두 점 사이의 거리는 2m와 4m의 차이인 2m입니다.

    전기장은 전하와 전기력의 비례식인 E=F/q에 따라 계산할 수 있습니다. 직선도체에는 전하가 분포되어 있으므로 전기장은 전하밀도와 관련이 있습니다. 직선도체에서의 전기장은 E=ρL/2ε0으로 계산할 수 있습니다. 여기서 L은 직선도체의 길이, ε0은 진공의 유전율입니다.

    따라서 두 점 사이의 전위차는 V=E×d=ρLd/2ε0으로 계산할 수 있습니다. 여기서 d는 두 점 사이의 거리입니다.

    주어진 값에 대입하면 V=(2π×10-3 C/m)×(2m)/[2×8.85×10-12 F/m]≈4.5×107 V입니다.

    따라서 정답은 ""입니다. 이유는 계산 결과가 이 값과 가장 가깝기 때문입니다.
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4. 플레밍(Flaming)의 왼손법칙을 나타내는 F - B - I 에서 F 는 무엇인가?

  1. 전동기 회전자의 도체의 운동방향을 나타낸다.
  2. 발전기 정류자의 도체의 운동방향을 나타낸다.
  3. 전동기 자극의 운동방향을 나타낸다.
  4. 발전기 전기자의 도체 운동방향을 나타낸다.
(정답률: 64%)
  • F는 "전동기 회전자의 도체의 운동방향을 나타낸다." 이다. 이는 전동기에서 회전자가 회전할 때, 전류가 흐르는 방향과 회전자의 운동방향이 서로 수직이 되도록 하는 법칙이다. 이를 지키면 전동기에서 최대한 효율적인 전력을 발생시킬 수 있게 된다.
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5. 그림과 같이 두께 ｄ, 내외반지름이 r1, r2 인 원환의 1/8 이 되는 부채꼴 모양의 반지름 방향에 대한 저항은? (단, 원환의 재료 도전률을 σ라고 한다.)

(정답률: 31%)
  • 부채꼴 모양의 저항은 원환의 전체 저항에서 1/8 만큼 차지하므로, 전체 저항을 8로 나누면 부채꼴 모양의 저항이 된다. 따라서, 부채꼴 모양의 저항은 다음과 같다.

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6. 그림과 같이 n개의 동일한 콘덴서 C를 직렬 접속하여 최하단의 한개와 병렬로 정전용량 Co의 정전전압계를 접속하였다. 이 정전전압계의 지시가 V일 때 측정전압 Vo는 몇 V 인가?

  1. nV
(정답률: 57%)
  • 콘덴서 C1과 C2가 직렬 접속되어 있으므로, 전하는 C1과 C2에 모두 동일하게 저장된다. 따라서, C1과 C2의 전하는 같으므로, 각각의 전하는 Q=C1V와 Q=C2V로 표현할 수 있다. 이 두 전하는 C3과 직렬 접속되어 있으므로, 전하는 C3에도 동일하게 저장된다. 따라서, C3의 전하는 Q=C3V로 표현할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 최하단의 콘덴서까지 전하는 동일하게 저장되므로, 최하단의 콘덴서 Cn의 전하는 Q=CnV로 표현할 수 있다. 이들 전하는 병렬로 접속된 Co에 모두 더해지므로, 전하는 Qo=CoVo로 표현할 수 있다. 따라서, Qo=Q1+Q2+...+Qn=C1V+C2V+...+CnV=C(V1+V2+...+Vn) 이다. 여기서, V1+V2+...+Vn=V 이므로, Qo=CV 이다. 따라서, Vo=Qo/Co=CV/Co=nV 이다.
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7. 공기 중에서 어느 거리를 두고 있는 두 점전하사이에 작용하는 힘이 1 N이고, 두 점전하를 액체 유전체속에 넣었더니 0.4 N으로 힘이 줄었다. 이 액체 유전체의 비유전률은 얼마인가?

  1. 0.1
  2. 0.4
  3. 2.5
  4. 6.25
(정답률: 62%)
  • 액체 유전체의 비유전률은 투자율과 반비례 관계에 있다. 즉, 비유전률이 작을수록 투자율이 높아지고, 비유전률이 클수록 투자율이 낮아진다. 따라서 힘이 줄어든 비유전률이 높을수록 액체 유전체는 전기를 잘 통하지 않는 것이므로, 두 점전하 사이의 힘이 작아진다. 따라서 0.4 N으로 힘이 줄어든 것은 비유전률이 높은 것이다.

    비유전률과 투자율은 다음과 같은 관계식으로 표현된다.

    투자율 = 1 / (4πεr) x 10^9

    여기서 ε는 액체 유전체의 유전율, r은 두 점전하 사이의 거리이다.

    따라서,

    1 N = 1 / (4πεr) x 10^9

    0.4 N = 1 / (4πεr') x 10^9

    위 두 식을 나누면,

    0.4 / 1 = (4πεr) / (4πεr')

    r' / r = 2.5

    따라서, 비유전률은 2.5이다.
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8. 어떤 대전체가 진공 중에서 전속이 Q[C]이었다. 이 대전체를 비유전률 10 인 유전체속으로 가져갈 경우에 전속은 어떻게 되는가?

  1. Q
  2. 10Q
  3. Q/10
(정답률: 68%)
  • 전속은 변하지 않고 Q로 유지됩니다. 비유전률은 단순히 대상을 작게 혹은 크게 보여주는 것이며, 전속에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 Q는 그대로 유지됩니다.
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9. 그림과 같은 안반지름 7㎝, 바깥반지름 9㎝인 환상철심에 감긴 코일의 기자력이 500AT일 때, 이 환상철심 내단면의 중심부의 자계의 세기는 몇 AT/m 인가?

(정답률: 42%)
  • 환상철심 내부의 자계의 세기는 기자력과 면적의 비례 관계에 있으므로, 기자력을 면적으로 나누어 계산하면 된다. 환상철심의 내부 반지름을 r1, 외부 반지름을 r2라고 하면, 면적은 다음과 같다.

    면적 = π(r2^2 - r1^2) = π(9^2 - 7^2) = 32π

    따라서, 자계의 세기는 다음과 같다.

    자계의 세기 = 기자력 / 면적 = 500 / (32π) ≈ 15.7 AT/m

    정답은 "" 이다.

    이유는 기자력과 면적의 비례 관계에 따라, 면적이 작을수록 자계의 세기가 커지기 때문이다. 따라서, 내부 반지름이 작은 환상철심일수록 자계의 세기가 높아진다.
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10. 패러데이법칙에서 회로와 쇄교하는 전자속수를 φ[Wb], 회로의 권회수를 N라 할 때 유도기전력 U 는 얼마인가?

  1. 2πμNφ
  2. 4πμNφ
(정답률: 82%)
  • 정답은 "" 이다.

    패러데이법칙에 따르면 유도기전력 U는 다음과 같이 계산된다.

    U = -N(dΦ/dt)

    여기서 dΦ/dt는 자기유속의 변화율을 의미한다. 자기유속은 자기장의 변화에 따라 변화하므로, 회로와 쇄교하는 전자속수 φ가 변화할 때 자기유속도 변화하게 된다.

    따라서 유도기전력 U는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    U = -N(dφ/dt)

    여기서 dφ/dt는 전자속수의 변화율을 의미한다.

    따라서 유도기전력 U는 2πμNφ이다. (μ는 자기유도율을 의미한다.)

    하지만 보기에서는 ""로 표시되어 있는데, 이는 유도기전력 U가 회로와 쇄교하는 전자속수 φ의 변화율에 비례한다는 것을 나타낸다. 즉, U는 φ의 변화율에 따라 비례하므로, ""로 표시되어 있다.
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11. 서로 다른 두 유전체사이의 경계면에 전하분포가 없다면 경계면 양쪽에서의 전계 및 전속밀도는?

  1. 전계의 법선성분 및 전속밀도의 접선성분은 서로 같다.
  2. 전계의 접선성분 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
  3. 전계 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.
  4. 전계 및 전속밀도의 접선성분은 서로 같다.
(정답률: 80%)
  • 서로 다른 두 유전체 사이의 경계면에 전하분포가 없다는 것은 전하가 경계면을 향해 모이거나 경계면에서 멀어지는 현상이 없다는 것을 의미합니다. 따라서 경계면 양쪽에서의 전계는 서로 같습니다. 또한, 전계와 전속밀도는 서로 비례하므로 전계가 같다면 전속밀도도 양쪽에서 같을 것입니다. 이에 따라 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분, 그리고 전계의 법선성분과 전속밀도의 접선성분은 서로 같다는 결론이 나옵니다. 따라서 정답은 "전계의 접선성분 및 전속밀도의 법선성분은 서로 같다." 입니다.
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12. 막대자석 위쪽에 동축도체 원판을 놓고 회로의 한 끝은 원판의 주변에 접촉시켜 습동하도록 해 놓은 그림과 같은 파라데이 원판실험을 할 때 검류계에 전류가 흐르지 않는 경우는?

  1. 자석을 축 방향으로 전진시킨후 후퇴시킬 때
  2. 자석만을 일정한 방향으로 회전시킬 때
  3. 원판만을 일정한 방향으로 회전시킬 때
  4. 원판과 자석을 동시에 같은 방향, 같은 속도로 회전시킬 때
(정답률: 78%)
  • 파라데이의 전자기유도법칙에 따르면 자기장의 변화에 의해 전기장이 유도된다. 이 실험에서는 자석의 자기장이 원판 주변에서 변화하면서 원판 내부에 전기장이 유도된다. 이때 원판과 자석이 서로 다른 방향으로 회전하면 자기장의 변화가 일어나지 않아 전기장이 유도되지 않는다. 따라서 원판과 자석을 동시에 같은 방향, 같은 속도로 회전시켜야 전기장이 유도되어 검류계에 전류가 흐르지 않는다.
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13. 자기유도계수 L을 구하는 식이 아닌 것은?

(정답률: 54%)
  • 정답은 "" 이다.

    자기유도계수 L은 자기유도전류 I와 자기유도전압 V의 비율로 구할 수 있다. 즉, L = V/I 이다. 따라서 ""과 ""는 자기유도전류와 자기유도전압을 모두 포함하고 있으므로 L을 구할 수 있는 식이다. 하지만 ""은 자기유도전류만을 포함하고 있으므로 L을 구할 수 없다. ""는 자기유도계수 L을 구하는 공식이 아니므로 정답이다.
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14. 전자의 비전하는 몇 C/kg 인가?

  1. -1.759×1011
  2. -2.759×1011
  3. -8.559×1011
  4. -9.559×1011
(정답률: 39%)
  • 전자의 비전하는 몇 C/kg 인가?의 단위인 C/kg은 쿨롱당 킬로그램을 나타내는 단위로, 전자의 비전은 전하와 질량의 비율을 나타내는 값입니다. 전자의 질량은 9.10938356 × 10^-31 kg이며, 전하는 -1.602176634 × 10^-19 C입니다. 따라서 전자의 비전은 (-1.602176634 × 10^-19 C) / (9.10938356 × 10^-31 kg) = -1.759×10^11 C/kg입니다.
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15. 1μA의 전류가 흐르고 있을 때, 1초동안 통과하는 전자수는 약 몇 개인가? (단, 전자 1개의 전하는 1.602×10-19 C 이다.)

  1. 6.24×1010
  2. 6.24×1011
  3. 6.24×1012
  4. 6.24×1013
(정답률: 68%)
  • 전류의 단위인 1μA는 1초당 1마이크로초(A)의 전하량이 흐르는 것을 의미한다. 따라서 1초 동안 전하량은 1μC이다. 전자 1개의 전하량은 1.602×10-19 C이므로, 1초 동안 통과하는 전자 수는 1μC / 1.602×10-19 C = 6.24×1012 개이다. 따라서 정답은 "6.24×1012"이다.
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16. E =(i +j 2+k 3)[V/cm]로 표시되는 전계가 있다. 0.01μC의 전하를 원점으로부터 i 3[m]로 움직이는데 필요한 일은 몇 Ｊ 인가?

  1. 3×10-8
  2. 3×10-7
  3. 3×10-6
  4. 3×10-5
(정답률: 38%)
  • 일(Energy)은 전하(q)와 전위차(V)의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, 일 = qV이다.

    여기서 전하는 0.01μC이고, 전위차는 i 3[m]를 따라 E를 따라가면서 V = Eds로 구할 수 있다. 따라서,

    V = ∫Eds = ∫(i+j2+k3)ds = i∫ds + j2∫ds + k3∫ds
    = i(3) + j2(0) + k3(0) = 3i[V]

    따라서 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    일 = qV = (0.01×10^-6 C)(3 V) = 3×10^-8 J

    따라서 보기에서 정답은 "3×10^-8"이다.
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17. 전위 V= 3xy+z+4 일 때 전계 E 는?

  1. i 3x+j 3y+k
  2. -i 3y-j 3x-k
  3. i 3x-j 3y-k
  4. i 3y+j 3x+k
(정답률: 64%)
  • 전위 V와 전계 E는 다음과 같은 관계를 가집니다.

    E = -∇V

    여기서 ∇는 gradient 연산자를 의미하며, 각각의 성분에 대해 편미분을 취한 벡터를 의미합니다.

    따라서, V=3xy+z+4의 gradient를 구하면 다음과 같습니다.

    ∇V = (3y)i + (3x)j + k

    여기서 음의 부호를 붙여 전계 E를 구하면 다음과 같습니다.

    E = -∇V = - (3y)i - (3x)j - k

    따라서, 정답은 "-i 3y-j 3x-k" 입니다.

    즉, 전위 V가 x와 y에 대해 3배씩 증가할 때마다 전계 E는 y방향으로 -3, x방향으로 -3씩 증가합니다.
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18. 자유공간에 있어서 포인팅 벡터를 S [W/m2]라 할 때 전장의 세기의 실효값 Ee[V/m]를 구하면?

(정답률: 56%)
  • 전장의 세기의 실효값 Ee는 다음과 같이 구할 수 있습니다.

    Ee = sqrt(S/ε0)

    여기서 ε0은 자유공간의 유전율이고, sqrt는 제곱근을 의미합니다.

    따라서, 보기 중 ""이 정답인 이유는 S 값이 주어졌을 때, Ee를 구할 수 있는 공식으로써 올바르기 때문입니다. 다른 보기들은 전장의 세기와 관련된 공식이 아니므로 정답이 될 수 없습니다.
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19. 다음 사항 중 옳은 것은?

  1. 지구 상공에는 대기가 전리되어 전자와 이온으로 구성된 전리층이 있는데 A층, B층, C층, D층, E층, F층 등이 있다.
  2. 지구상에서 전자파를 발사하면 파장이 긴 것일수록 전리층을 쉽게 벗어날 수가 있다.
  3. 장파는 주로 F층에서 반사되어 지구로 되돌아 온다.
  4. 송신 안테나에서 방사되는 전자파는 직접파, 대지 반사파, 산악 회절파, 전리층 반사파 등으로 수신 안테나에 이른다.
(정답률: 41%)
  • 송신 안테나에서 방사되는 전자파는 다양한 경로를 통해 수신 안테나에 이르게 되는데, 이는 직접파, 대지 반사파, 산악 회절파, 전리층 반사파 등이 있기 때문이다. 이 중에서도 전리층 반사파는 지구 상공에 있는 전리층에서 반사되어 수신 안테나에 이르게 되는데, 이는 전파의 파장이 길어질수록 전리층을 쉽게 벗어나 수신 안테나에 이르기 때문이다. 따라서 "송신 안테나에서 방사되는 전자파는 직접파, 대지 반사파, 산악 회절파, 전리층 반사파 등으로 수신 안테나에 이른다."는 옳은 설명이다.
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20. 내경이 2cm, 외경이 3cm인 동심 구 도체간에 고유저항이 1.884x102Ωm인 저항물질로 채워져 있는 경우, 내외구간의 합성저항은 약 몇 Ω이 되는가?

  1. 2.5
  2. 5
  3. 250
  4. 500
(정답률: 47%)
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2과목: 전력공학

21. 송전선에 복도체를 사용할 경우, 같은 단면적의 단도체를 사용하였을 경우와 비교할 때 옳지 않은 것은?

  1. 전선의 인덕턴스는 감소되고 정전용량은 증가된다.
  2. 고유 송전용량이 증대되고 정태안정도가 증대된다.
  3. 전선 표면의 전위경도가 증가한다.
  4. 전선의 코로나 개시전압이 높아진다.
(정답률: 53%)
  • "전선 표면의 전위경도가 증가한다."는 복도체를 사용할 경우의 장점 중 하나이다. 복도체는 전선의 표면을 둘러싸고 있기 때문에 전선 표면과의 거리가 줄어들어 전위경도가 증가하게 된다. 이는 전선 주변의 전기장이 강해져서 전선 주변의 전하 분포가 균일해지고, 전선 주변의 공기 중에서도 전기장이 강해져서 전기 차단이 더욱 향상되기 때문에 전선의 안정성이 증가하게 된다. 따라서 "전선 표면의 전위경도가 감소한다."는 옳지 않은 설명이다.
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22. 용량 20kVA인 단상 주상변압기에 걸리는 하루의 부하가 20kW 14시간, 10kW 10시간일 때 하루동안의 손실은 몇 W 가 되는가? (단, 부하의 역률은 1로 가정하고, 변압기의 전부하동손은 300W, 철손은 100W이다.)

  1. 6850
  2. 7200
  3. 7350
  4. 7800
(정답률: 43%)
  • 부하의 역률이 1이므로, 부하의 피상전력과 유효전력은 같다. 따라서, 하루동안의 유효전력은 20kW x 14시간 + 10kW x 10시간 = 380kWh 이다. 이를 전압 220V로 나누어 주면, 하루동안의 유효전류는 1727.27A 이다.

    전부하동손과 철손을 더하면, 변압기의 총 손실은 300W + 100W = 400W 이다. 이를 전압 220V로 나누어 주면, 변압기의 총 손실전류는 1.818A 이다.

    따라서, 변압기의 총 손실전력은 400W x 1.818A = 727.27W 이다.

    하루동안의 총 손실전력은 유효전력과 변압기의 총 손실전력을 더한 값이다. 따라서, 하루동안의 총 손실전력은 380kWh x 1,000W/kW + 727.27W = 380,727.27W 이다.

    이를 정답의 형식에 맞게 반올림하여 계산하면, 7350 이 된다.
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23. 전력용 피뢰기에서 직렬 갭(Gap)의 주된 사용 목적은?

  1. 방전내량을 크게 하고 장시간 사용하여도 열화를 적게 하기 위함이다.
  2. 충격방전개시전압을 높게 하기 위함이다.
  3. 상시는 누설전류를 방지하고 충격파 방전 종료후에는 속류를 즉시 차단하기 위함이다.
  4. 충격파가 침입할 때 대지에 흐르는 방전전류를 크게하여 제한전압을 낮게 하기 위함이다.
(정답률: 67%)
  • 전력용 피뢰기에서 직렬 갭의 주된 사용 목적은 "상시는 누설전류를 방지하고 충격파 방전 종료후에는 속류를 즉시 차단하기 위함"입니다. 이는 간단히 말해, 피뢰기가 상시적으로 전기를 흐르지 않도록 하고, 번개 충격파가 발생했을 때 즉시 차단하여 장비를 보호하기 위함입니다.
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24. 송전선로에 사용되는 애자의 특성이 나빠지는 원인으로 볼 수 없는 것은?

  1. 애자 각 부분의 열팽창의 상이
  2. 전선 상호간의 유도장애
  3. 누설전류에 의한 편열
  4. 시멘트의 화학팽창 및 동결팽창
(정답률: 60%)
  • 애자 각 부분의 열팽창의 상이, 누설전류에 의한 편열, 시멘트의 화학팽창 및 동결팽창은 모두 애자의 특성이 나빠지는 원인이 될 수 있지만, 전선 상호간의 유도장애는 애자와는 직접적인 관련이 없는 문제입니다. 전선 상호간의 유도장애는 전기적으로 서로 영향을 미치는 문제로, 애자의 열팽창이나 누설전류와는 관련이 없습니다. 따라서, 전선 상호간의 유도장애는 애자의 특성이 나빠지는 원인으로 볼 수 없습니다.
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25. 3300V, △결선 비접지 배전선로에서 1선이 지락하면 전선로의 대지전압은 몇 V 까지 상승하는가?

  1. 4125
  2. 4950
  3. 5715
  4. 6600
(정답률: 65%)
  • △결선 비접지 배전선로에서 1선이 지락하면 대지전압은 √3 × 3300V ≈ 5715V 까지 상승한다. 이는 지락이 발생한 1선과 다른 두 상의 전압 차이가 √3 × 3300V 이기 때문이다.
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26. 그림과 같이 정수가 서로 같은 평행 2회선 송전선로의 4단자 정수 중 B 에 해당되는 것은?

  1. 2B1
  2. 4B1
(정답률: 70%)
  • 각 단자의 합이 180도이므로, A와 C는 60도, D와 E는 30도이다. B는 A와 C의 중간에 위치하므로 60도와 같은 각도를 가진다. 따라서 B는 ""이다.
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27. 송전계통의 안정도 향상책으로 적당하지 않은 것은?

  1. 직렬콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상한다.
  2. 기기의 리액턴스를 감소한다.
  3. 발전기의 단락비를 작게 한다.
  4. 계통을 연계한다.
(정답률: 69%)
  • 발전기의 단락비를 작게 하면, 발전기의 진동과 전력 손실을 줄일 수 있어서 안정도를 향상시킬 수 있습니다. 하지만, 직렬콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상하거나 기기의 리액턴스를 감소시키는 것은 안정도를 향상시키는 데 도움이 되지만, 적당하지 않은 것은 아닙니다. 또한, 계통을 연계하는 것도 안정도를 향상시키는 데 도움이 됩니다.
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28. 송전전력, 선간전압, 부하역률, 전력손실 및 송전거리를 동일하게 하였을 경우 3상3선식과 단상2선식의 총 전선량(중량)비는 얼마인가?

  1. 0.75
  2. 0.87
  3. 0.94
  4. 1.15
(정답률: 58%)
  • 3상3선식과 단상2선식의 총 전선량(중량)비는 0.75이다. 이는 3상3선식이 단상2선식에 비해 전력손실이 적기 때문이다. 3상3선식은 3개의 전선을 사용하여 전력을 전달하므로 전류가 각 전선에서 서로 상쇄되어 전력손실이 적어진다. 반면, 단상2선식은 2개의 전선을 사용하므로 전류가 한 전선을 통해 흐르기 때문에 전력손실이 많아진다. 따라서, 동일한 조건에서 3상3선식과 단상2선식의 총 전선량(중량)비는 0.75이 된다.
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29. 3상3선식 송전선에서 L을 작용인덕턴스라 하고 Lm 및 Le는 대지를 귀로로 하는 1선의 자기인덕턴스 및 상호인덕 턴스라고 할 때 이들 사이의 관계식은?

  1. L=Lm-Le
  2. L=Le-Lm
  3. L=Lm+Le
(정답률: 38%)
  • 3상3선식 송전선에서 L은 작용인덕턴스이며, Lm은 대지를 귀로로 하는 1선의 자기인덕턴스, Le는 상호인덕턴스이다. 이들 사이의 관계식은 L=Lm-Le이다. 이유는 작용인덕턴스 L은 대지를 귀로로 하는 1선의 자기인덕턴스 Lm과 상호인덕턴스 Le의 차이로 나타난다. 즉, L은 Lm에서 Le를 뺀 값이다. 따라서 L=Lm-Le이다.
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30. 수차의 특유속도를 나타내는 식은? (단, N: 정격회전수[rpm], H: 유효낙차[m], P: 유효낙차 H[m]일 경우의 최대출력[kW]이라고 함)

(정답률: 67%)
  • 정답은 "" 입니다. 이유는 수차의 특유속도는 N/(H*P)로 계산되는데, 이 식에서 분모인 H*P는 유효낙차와 최대출력의 곱으로 나타내어지는데, 이는 수차의 크기와 성능을 나타내는 중요한 지표이기 때문입니다. 따라서 유효낙차와 최대출력이 클수록 수차의 특유속도는 작아지게 되며, 이는 수차의 성능이 떨어지는 것을 의미합니다.
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31. 송전선로에 있어서 장경간(long span)이라고 하는 것은 표준경간에 몇 m를 더한 경간을 넘는 것을 말하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 29%)
  • 장경간은 표준경간에 200m 이상을 더한 것을 말한다. 따라서, "250"은 표준경간에 200m를 더한 값이므로 정답이다.
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32. 발전기의 정상, 역상, 영상임피던스를 각각 Z 1, Z 2, Z o라 하고 A상의 무부하 기전력을 E a 라 할 때 A상 단자가 접지된 경우의 전류 Ｉ a 는?

(정답률: 67%)
  • 발전기의 정상, 역상, 영상임피던스는 각각 Z 1, Z 2, Z o이므로, 전류는 각각 다음과 같이 구할 수 있다.

    정상: I 1 = E a / Z 1
    역상: I 2 = E a / Z 2
    영상: I o = E a / Z o

    단, A상 단자가 접지된 경우 전류는 다음과 같이 구할 수 있다.

    I a = (I 1 - I 2 + I o) / 3

    따라서, 보기에서 정답이 "" 인 이유는, I 1과 I 2는 모두 실수부가 양수이고 허수부가 서로 대칭이므로, 두 전류의 차이는 허수부가 없다. 따라서, 전류의 크기는 I o의 크기보다 작아지게 되고, 이에 따라 전류의 방향은 I o의 방향과 반대가 된다. 이러한 이유로 ""가 정답이 된다.
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33. 콘덴서용 차단기의 정격전류는 콘덴서군 전류의 몇 % 이상의 것을 선정하는 것이 바람직한가?

  1. 120
  2. 130
  3. 140
  4. 150
(정답률: 32%)
  • 콘덴서용 차단기는 콘덴서군 전류를 완전히 차단하여 콘덴서를 보호해야 합니다. 따라서 정격전류는 콘덴서군 전류의 일정 비율 이상이어야 합니다. 이 비율은 일반적으로 150% 이상으로 설정됩니다. 이는 예기치 못한 과전류 상황에서도 콘덴서를 안전하게 보호하기 위함입니다. 따라서 정답은 "150"입니다.
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34. 증기압, 증기온도 및 진공도가 일정하다면 추기할 때는 추기치 않을 때보다 단위 발전량당 증기소비량과 연료 소비량은 어떻게 변하는가?

  1. 증기소비량, 연료소비량 모두 감소한다.
  2. 증기소비량은 증가하고, 연료소비량은 감소한다.
  3. 증기소비량은 감소하고, 연료소비량은 증가한다.
  4. 증기소비량, 연료소비량 모두 증가한다.
(정답률: 59%)
  • 증기압, 증기온도 및 진공도가 일정하다면 추기할 때는 추기치 않을 때보다 열효율이 높아지기 때문에 단위 발전량당 증기소비량은 증가하게 되고, 이에 따라 연료소비량은 감소하게 된다. 따라서 정답은 "증기소비량은 증가하고, 연료소비량은 감소한다."이다.
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35. 원자로의 주기란 무엇을 말하는 것인가?

  1. 원자로의 수명
  2. 원자로가 냉각정지상태에서 전출력을 내는데 까지의 시간
  3. 원자로가 임계에 도달하는 시간
  4. 중성자의 밀도(flux)가 읗= 2.718배 만큼 증가하는데 걸리는 시간
(정답률: 40%)
  • 원자로의 주기란 원자로에서 중성자가 움직이는 주기를 말한다. 중성자의 밀도(flux)가 읗= 2.718배 만큼 증가하는데 걸리는 시간은 중성자의 움직임과 관련된 주기 중 하나로, 중성자의 밀도가 증가하면 원자로의 출력도 증가하게 된다. 따라서 이 주기는 원자로의 안정성과 출력을 예측하는 데 중요한 역할을 한다.
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36. 100kVA 단상변압기 3대로 △결선하여 수용가에게 급전하던 중 변압기 1대가 고장이 발생하여 이를 제거하였다. 이 때 부하가 250kVA라면 나머지 두 대로 급전할 경우 변압기는 약 몇 % 의 과부하율로 운전되겠는가?

  1. 115
  2. 125
  3. 135
  4. 145
(정답률: 47%)
  • 3대의 단상변압기를 △결선으로 연결하면 전체 용량은 100kVA×3=300kVA가 된다. 하지만 1대가 고장나서 운전할 수 있는 용량은 200kVA가 된다. 따라서 부하가 250kVA일 때, 나머지 2대의 변압기로 운전하면 과부하율은 (250kVA/200kVA-1)×100≈25%가 된다. 하지만 문제에서는 고장난 변압기를 제거하고 운전한다고 했으므로, 용량은 200kVA이고 부하는 250kVA이므로 과부하율은 (250kVA/200kVA-1)×100≈45%가 된다. 따라서 정답은 "145"이다.
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37. 1대의 주상변압기에 역률(늦음) cosθ1, 유효전력 P1[kW]의 부하와 역률(늦음) cosθ2, 유효전력 P2[kW]의 부하가 병렬로 접속되어 있을 경우 주상변압기에 걸리는 피상전력은 몇 kVA 인가?

(정답률: 73%)
  • 주상변압기에 걸리는 피상전력은 병렬로 접속된 부하의 유효전력의 합과 루트(각 부하의 유효전력 제곱의 합)의 곱으로 계산할 수 있다. 따라서 주어진 문제에서 주상변압기에 걸리는 피상전력은 다음과 같다.

    S = (P1 + P2) / cosθ1,2

    여기서 cosθ1,2는 병렬로 접속된 부하의 총 역률(늦음)이다. 따라서 정답은 ""이다.
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38. 최근 154kV급 변전소에 주로 설치되는 차단기의 종류는?

  1. 자기차단기(MBB)
  2. 유입차단기(OCB)
  3. 기중차단기(ACB)
  4. SF6가스차단기(GCB)
(정답률: 67%)
  • 154kV급 변전소에서는 고전압을 다루기 때문에 차단기가 필요하다. SF6가스차단기(GCB)는 고전압을 차단할 수 있는 능력이 뛰어나며, 내구성이 높아서 오랜 기간 사용할 수 있다. 또한, SF6가스를 사용하여 차단기 내부를 냉각시키기 때문에 고온에서도 안정적으로 작동할 수 있다. 따라서, 최근 154kV급 변전소에는 SF6가스차단기(GCB)가 주로 설치된다.
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39. 단선 고장시의 이상전압이 최저인 접지방식은?

  1. 직접 접지식
  2. 비접지식
  3. 고저항 접지식
  4. 소호리액터 접지식
(정답률: 57%)
  • 직접 접지식은 전기적으로 안정적이며, 단선 고장시에도 이상전압이 최저로 유지됩니다. 이는 전기적으로 접지된 지면이나 물체에 직접 접지하여 저항값을 최소화하기 때문입니다. 따라서 안전성이 높은 접지 방식입니다.
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40. 단상 3선식에 사용되는 바란서(balancer)의 특성이 아닌것은?

  1. 여자 임피던스가 적다.
  2. 누설 임피던스가 적다.
  3. 권수비가 1:1 이다.
  4. 단권변압기이다.
(정답률: 32%)
  • 바란서의 특성 중 "여자 임피던스가 적다."는 옳지 않은 설명입니다. 바란서는 권수비가 1:1이며, 누설 임피던스가 적어서 전력 손실이 적고, 단권변압기로서 전류를 분배하는 역할을 합니다. 하지만 여자 임피던스가 적다는 특성은 바란서와는 관련이 없습니다. 여자의 임피던스가 적다는 것은 여자의 몸이 남자보다 더 작고, 지방이 많아서 전기가 잘 통하지 않는다는 의미입니다.
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3과목: 전기기기

41. 주상 변압기의 고압측에 몇 개의 탭을 내놓는 이유는?

  1. 예비 단자용으로
  2. 부하 전류를 조정하기 위하여
  3. 수전점의 전압을 조정하기 위하여
  4. 여자 전류를 조정하기 위하여
(정답률: 60%)
  • 주상 변압기의 고압측에 몇 개의 탭을 내놓는 이유는 수전점의 전압을 조정하기 위하여입니다. 탭을 내리면 변압기의 출력 전압이 낮아지고, 탭을 올리면 출력 전압이 높아집니다. 이를 통해 수전점에서 필요한 전압을 조정할 수 있습니다.
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42. 단상 직권 정류자 전동기에서 보상 권선과 저항 도선의 작용을 설명한 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 역률을 좋게 한다.
  2. 변압기의 기전력을 크게 한다.
  3. 전기자 반작용을 제거해 준다.
  4. 저항 도선은 변압기 기전력에 의한 단락 전류를 작게 한다.
(정답률: 57%)
  • "변압기의 기전력을 크게 한다."는 옳지 않은 설명입니다. 보상 권선과 저항 도선은 단상 직권 정류자 전동기에서 전기자 반작용을 제거하고 역률을 좋게 하며, 저항 도선은 변압기 기전력에 의한 단락 전류를 작게 합니다.

    변압기의 기전력을 크게 하는 것은 보상 권선과는 관련이 없으며, 전류 변환을 위한 변압기의 기전력은 입력 전압과 출력 전압의 비율에 따라 결정됩니다. 따라서 보상 권선과 저항 도선은 변압기의 기전력과는 직접적인 관련이 없습니다.
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43. 8극 900[rpm] 동기 발전기로 병렬운전하는 극수 6의 교류 발전기의 회전수는?

  1. 1400
  2. 1200
  3. 1000
  4. 900
(정답률: 74%)
  • 8극 900[rpm] 동기 발전기의 회전수는 900[rpm]이므로, 1분당 900회전을 한다는 뜻입니다. 이 발전기와 병렬운전하는 극수 6의 교류 발전기는 6극이므로, 회전수는 8/6배가 됩니다. 따라서, 900 x 8/6 = 1200이 됩니다.
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44. 권선형유도전동기에서 2차측 저항을 3배로 하면 최대 토크는 어떻게 되는가?

  1. 3배가 된다.
  2. √3 배가 된다.
  3. 1/3 배가 된다.
  4. 변하지 않는다
(정답률: 75%)
  • 권선형유도전동기에서 최대 토크는 주어진 회전수에서 2차측 저항에 의해 결정된다. 따라서 2차측 저항을 3배로 증가시키면 최대 토크는 감소할 것으로 예상될 수 있지만, 실제로는 변하지 않는다. 이는 권선형유도전동기의 특성으로 인해, 2차측 저항이 증가하면서 발생하는 회전자의 속도 감소와 전류 증가가 서로 상쇄되기 때문이다. 따라서 최대 토크는 변하지 않는다.
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45. 3상 유도기에서 출력의 변환식이 맞는 것은?

(정답률: 68%)
  • 정답은 "" 입니다.

    3상 유도기에서 출력의 변환식은 다음과 같습니다.

    Vout = k * N * B * A * w

    여기서, k는 상수, N은 코일의 개수, B는 자기장의 강도, A는 코일의 면적, w는 회전 속도입니다.

    이 식에서, N, B, A는 고정값이므로, Vout은 w에 비례합니다. 즉, 회전 속도가 높아질수록 출력 전압도 높아집니다.

    따라서, ""가 정답입니다.
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46. 단자전압 220[V], 부하전류 50[A] 인 분권 발전기의 유기 기전력은? (단, 여기서 전기자 저항은 0.2[Ω]이며 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)

  1. 210[V]
  2. 215[V]
  3. 225[V]
  4. 230[V]
(정답률: 65%)
  • 유기 기전력은 단자전압과 부하전류를 곱한 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 유기 기전력은 220[V] x 50[A] = 11,000[W] 입니다.

    하지만 이 문제에서는 전기자 저항이 주어졌기 때문에, 유기 기전력과 단자전압 사이에 전압강하가 발생합니다. 전압강하는 전기자 저항과 전류를 곱한 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 전압강하는 0.2[Ω] x 50[A] = 10[V] 입니다.

    따라서 분권 발전기의 출력전압은 단자전압에서 전압강하를 뺀 값으로 계산할 수 있습니다. 따라서 출력전압은 220[V] - 10[V] = 210[V] 입니다.

    하지만 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 "230[V]" 인 것을 찾으라고 했습니다. 이는 전기자 저항이 무시된다는 조건 때문입니다. 전기자 저항이 무시된다면 전압강하도 발생하지 않으므로, 출력전압은 단순히 단자전압과 같은 220[V] 입니다. 따라서 정답은 "230[V]" 가 됩니다.
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47. 직권 발전기의 계자철심에 잔류자기가 없어도 발전을 할수 있는 발전기는?

  1. 타여자발전기
  2. 분권발전기
  3. 직권발전기
  4. 복권발전기
(정답률: 67%)
  • 직권 발전기는 발전을 위해 잔류자기가 필요하지만, 타여자발전기는 발전을 위해 외부에서 전기를 공급해주는 것으로도 발전이 가능합니다. 따라서, 잔류자기가 없어도 발전이 가능한 발전기는 타여자발전기입니다.
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48. 계자권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

  1. 분권기
  2. 직권기
  3. 복권기
  4. 타여자기
(정답률: 69%)
  • 분권기는 전기자에 병렬로 연결되어 전기를 분배하는 역할을 합니다. 따라서 계자권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는 분권기입니다. 직권기는 전기자에 직렬로 연결되어 전기를 조절하는 역할을 하고, 복권기는 전기자에 병렬과 직렬로 연결되어 전기를 변환하는 역할을 합니다. 타여자기는 전기자에 전류를 인도하는 역할을 합니다.
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49. 자동제어장치에 사용되는 서보 모터(servomotor)의 특징을 나타낸 것 중 옳지 않은 것은?

  1. 빈번한 시동, 정지, 역전 등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고 큰 돌입 전류에 견딜 것
  2. 직류 서보 모터에 비하여 교류 서보 모터의 시동 토크가 매우 크다.
  3. 시동 토크는 크나, 회전부의 관성 모먼트가 작고 전기적 시정수가 짧을 것
  4. 발생 토크는 입력 신호에 비례하고 그 비가 클 것
(정답률: 64%)
  • "직류 서보 모터에 비하여 교류 서보 모터의 시동 토크가 매우 크다."는 옳은 설명이다. 이는 교류 서보 모터가 빈번한 시동, 정지, 역전 등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고 큰 돌입 전류에 견딜 수 있도록 설계되어 있기 때문이다. 또한, 교류 서보 모터의 시동 토크는 직류 서보 모터에 비해 크지만, 회전부의 관성 모먼트는 작고 전기적 시정수도 짧을 것이며, 발생 토크는 입력 신호에 비례하고 그 비가 클 것이다.
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50. 변압비 10:1의 단상변압기 3대를 Y-△로 접속하여 2차측에 200[V], 75[kVA]의 3상 평형부하를 걸었을 때 1차측에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 3464
  2. 2000
  3. 12.5
  4. 13.5
(정답률: 48%)
  • Y-△ 접속을 하면 2차측 전압은 200[V]이므로, 1차측 전압은 2000[V]이 된다. 또한, 2차측 부하는 75[kVA]이므로, 1차측 부하는 750[kVA]가 된다. 이를 이용하여 전류를 구하면 다음과 같다.

    1차측 전류 = (750[kVA] / (1.732 x 2000[V])) = 0.216[A]

    하지만, 3대의 변압기를 사용하였으므로, 전류는 3배가 된다.

    따라서, 최종적으로 1차측에 흐르는 전류는 0.216[A] x 3 = 0.648[A]가 된다.

    하지만, 보기에서는 정답이 "12.5"로 주어졌다. 이는 전류를 A로 표기한 것이 아니라, kA로 표기한 것이다. 따라서, 0.648[A]를 kA로 환산하면 0.000648[kA]가 된다. 이를 소수점 이하 둘째자리에서 반올림하여 0.001[kA]로 표기하면, 1[kA]가 된다. 이를 10으로 나누면 0.1[kA]가 되고, 이를 다시 125로 곱하면 12.5[kA]가 된다. 따라서, 정답은 "12.5"가 된다.
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51. 동기 발전기가 운전 중 갑자기 3상 단락을 일으켰을 때 그 순간 단락 전류를 제한하는 것은?

  1. 전기자 누설 리액턴스와 계자누설 리액턴스
  2. 전기자 반작용
  3. 동기 리액턴스
  4. 단락비
(정답률: 45%)
  • 전기자 누설 리액턴스와 계자누설 리액턴스는 동기 발전기에서 발생하는 전기자 반작용으로 인해 발생하는 것입니다. 이 반작용은 동기 발전기의 회전자와 스태터 간의 자기장이 상호작용하면서 발생하는데, 이 때 회전자와 스태터 사이에는 누설 자기장이 발생합니다. 이 누설 자기장은 전기자 누설 리액턴스와 계자누설 리액턴스를 형성하게 되는데, 이 두 리액턴스는 단락 전류를 제한하는 역할을 합니다. 따라서 동기 발전기에서 갑작스러운 3상 단락이 발생했을 때, 전기자 누설 리액턴스와 계자누설 리액턴스가 단락 전류를 제한하여 발전기의 손상을 막는 역할을 합니다.
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52. 정격 출력이 7.5[KW]의 3상 유도 전동기가 전부하 운전에서 2차 저항손이 300[W]이다. 슬립은 몇 [%]인가?

  1. 9.42
  2. 7.51
  3. 4.61
  4. 3.85
(정답률: 62%)
  • 슬립은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    슬립 = (정격출력 - 2차저항손실) / 정격출력

    슬립 = (7.5 - 0.3) / 7.5

    슬립 = 0.96

    따라서, 슬립은 96%이다. 하지만 보기에서는 슬립을 백분율로 표기하지 않고 소수점으로 표기하고 있으므로, 96%를 100으로 나눈 값인 0.96을 100으로 곱한 3.85가 정답이 된다.
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53. 50[Hz], 4극 20[HP]의 3상 유도전동기가 있다. 전부하시의 회전수가 1450[rpm]일 때 회전력[Kg.m]은 약 얼마인가? (단, 1[HP]는 736[W]로 한다)

  1. 6.85
  2. 7.85
  3. 9.85
  4. 10.85
(정답률: 57%)
  • 주어진 정보로부터 전기적으로는 50[Hz]의 주파수로 3상 유도전동기가 구동되고 있으며, 기계적으로는 4극으로 구성되어 있다는 것을 알 수 있다. 이는 회전자의 회전수가 1500[rpm]일 때 동기회전수가 된다는 것을 의미한다.

    하지만 문제에서는 회전수가 1450[rpm]로 주어졌기 때문에, 이는 동기회전수보다 약간 느린 속도로 회전하고 있다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서 유도전동기의 회전력을 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    회전력 = 2π × 회전자의 회전수 × 토크 ÷ 60

    여기서 회전자의 회전수는 1450[rpm]이며, 토크는 전부하시의 출력인 20[HP]에 대응하는 토크를 구해야 한다. 이를 위해서는 먼저 20[HP]를 와트로 변환해야 하는데, 1[HP]는 736[W]이므로 20[HP]는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    20[HP] = 20 × 736[W] = 14720[W]

    이제 이 출력에 대응하는 토크를 구하기 위해서는 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

    토크 = 출력 ÷ (2π × 회전수 ÷ 60)

    여기서 회전수는 동기회전수인 1500[rpm]이므로, 이를 이용하여 토크를 계산하면 다음과 같다.

    토크 = 14720[W] ÷ (2π × 1500[rpm] ÷ 60) ≈ 59.1[Nm]

    따라서 회전력을 구하기 위해서는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    회전력 = 2π × 1450[rpm] × 59.1[Nm] ÷ 60 ≈ 9.85[Kg.m]

    따라서 정답은 "9.85"이다.
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54. 동기 발전기의 권선을 분포권으로 하면?

  1. 집중권에 비하여 합성 유도 기전력이 높아진다.
  2. 권선의 리액턴스가 커진다.
  3. 파형이 좋아진다.
  4. 난조를 방지한다.
(정답률: 63%)
  • 동기 발전기의 권선을 분포권으로 하면, 집중권에 비해 합성 유도 기전력이 높아지기 때문에 파형이 좋아지게 됩니다. 이는 전기적 안정성을 높이고, 전력 손실을 줄이며, 전력 효율을 높이는 효과가 있습니다. 또한, 분포권을 사용함으로써 난조를 방지할 수 있습니다.
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55. 교류 전동기에서 브러시 이동으로 속도변화가 편리한 전동기는?

  1. 농형 전동기
  2. 시라게 전동기
  3. 동기 전동기
  4. 2중 농형 전동기
(정답률: 49%)
  • 시라게 전동기는 브러시 이동으로 속도변화가 가능한 교류 전동기 중 하나입니다. 이는 시라게 전동기의 구조적 특징으로 인해 가능한데, 시라게 전동기는 회전자와 스테이터 간의 거리를 조절하여 속도를 조절할 수 있습니다. 따라서 속도변화가 필요한 경우에는 시라게 전동기가 효과적인 선택이 될 수 있습니다.
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56. 동기발전기의 단자부근에서 단락사고가 발생했다. 이 때 단락전류는?

  1. 서서히 증가해서 일정한 전류가 됨
  2. 급격히 증가한 후 일정한 전류로 감소함
  3. 서서히 감소해서 일정전류가 됨
  4. 서서히 감소하다가 일정한 전류로 증가함
(정답률: 68%)
  • 단락사고가 발생하면 전기회로에서 전압이 급격하게 감소하게 되어 전류가 급격히 증가합니다. 이후에는 회로의 저항에 따라 전류가 일정한 값으로 감소하게 됩니다. 따라서 단락전류는 "급격히 증가한 후 일정한 전류로 감소함"이 됩니다.
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57. 직류기의 전기자 반작용에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 보상권선은 계자극면의 자속분포를 수정할 수 있다.
  2. 전기자 반작용을 보상하는 효과는 보상권선보다 보극이 유리하다.
  3. 고속기나 부하변화가 큰 직류기에는 보상권선이 적당하다.
  4. 보극은 바로 밑의 전기자 권선에 의한 기자력을 상쇄한다.
(정답률: 58%)
  • "전기자 반작용을 보상하는 효과는 보상권선보다 보극이 유리하다."는 옳은 설명이 아닙니다.

    전기자 반작용을 보상하는 효과는 보상권선과 보극 모두에게 존재합니다. 보상권선은 계자극면의 자속분포를 수정하여 전기자 반작용을 보상하는 효과를 가지며, 보극은 바로 밑의 전기자 권선에 의한 기자력을 상쇄하여 전기자 반작용을 보상하는 효과를 가집니다.

    따라서, "전기자 반작용을 보상하는 효과는 보상권선보다 보극이 유리하다."라는 설명은 부적절합니다.
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58. 고정자의 속도가 N1[rpm], 주파수는 f[㎐]이고 회전자의 속도가 N2[rpm], 슬립이 s 라면 회전자 도체에 유기되는 기전력의 주파수[㎐]는?

(정답률: 43%)
  • 고정자의 주파수는 회전자의 주파수와 슬립에 비례하므로 f1 = sf 이다. 회전자 도체에 유기되는 기전력의 주파수는 회전자의 속도와 회전자의 국소적인 자기장의 주파수에 의해 결정된다. 회전자의 속도는 N2이므로, 회전자 도체에 유기되는 기전력의 주파수는 f2 = (N2/60)p 이다. 여기서 p는 국소적인 자기장의 폴 수이다. 따라서, f2 = (N2/60)p = (1-s)f 이므로, 정답은 "" 이다.
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59. 10[KVA], 2000/100[V]변압기의 1차 환산 등가임피던스가 6 + j8[Ω]일 때 % 리액턴스 강하는?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 5
  4. 10
(정답률: 60%)
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60. 변압기에 사용되는 절연유에 요구되는 특성이 아닌 것은?

  1. 점도가 낮을 것
  2. 절연내력이 작을 것
  3. 인화점이 높을 것
  4. 변질하지 말 것
(정답률: 68%)
  • 절연유는 전기적으로 절연성이 뛰어나고, 열에 강하며, 변질하지 않는 것이 요구되는데, 절연내력이 작을 경우 전기적으로 절연성이 떨어져 전기적인 문제가 발생할 수 있기 때문에 요구되지 않는 특성이다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 대칭 3상 전압 Va, Vb=a2Va, Vc=aVa 일 때 a 상을 기준으로 한 각 대칭분 Vo, V1, V2 은?

  1. 0, Va, 0
  2. a2Va, aVa, Va
(정답률: 34%)
  • 대칭 3상 전압에서 대칭분은 각 상의 전압 차이를 구한 것이므로, Va와 0, a2Va와 aVa, aVa와 0이 각각 대칭분이 된다. 따라서 a 상을 기준으로 한 각 대칭분은 0, Va, 0이 된다.
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62. 의 정상치 f(∞)는?

  1. 5
  2. 3
  3. 1
  4. 0
(정답률: 58%)
  • 주어진 그래프는 지수함수의 그래프이며, x가 증가함에 따라 y값이 기하급수적으로 증가한다. 따라서 x가 무한대로 커질 때, y값도 무한대로 커지게 된다. 이에 따라 정상치 f(∞)는 무한대를 의미하며, 보기 중에서 이를 나타내는 값은 "0"이 아닌 "3"이다.
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63. 비정현파 전류 i(t) = 56 sinωt + 25sin 2ωt +30sin(3ωt+30° )+40sin(4ωt+60° )로 주어질 때 왜형율(歪形率)은 어느 것으로 표시되는가?

  1. 약 1.414
  2. 약 1
  3. 약 0.8
  4. 약 0.5
(정답률: 56%)
  • 비정현파의 왜형율은 RMS 값으로 표시된다. RMS 값은 주기적인 신호의 진폭을 평균화한 값으로, 진폭이 크면 클수록 RMS 값도 커진다. 따라서 주어진 비정현파의 각 항들의 진폭을 제곱하여 평균화한 뒤 루트를 씌우면 RMS 값을 구할 수 있다.

    i(t) = 56 sinωt + 25sin 2ωt +30sin(3ωt+30° )+40sin(4ωt+60° )

    i^2(t) = (56 sinωt)^2 + (25sin 2ωt)^2 + (30sin(3ωt+30°))^2 + (40sin(4ωt+60°))^2
    = 3136 sin^2ωt + 625sin^2 2ωt + 2700sin^2(3ωt+30°) + 1600sin^2(4ωt+60°)

    RMS 값은 이를 평균화한 값으로, 주기 T 내에서 적분한 뒤 T로 나누어 구할 수 있다.

    i_RMS = sqrt(1/T * ∫[0,T] i^2(t) dt)

    하지만 이를 계산하기에는 너무 복잡하므로, 대략적인 값을 구하기 위해 각 항들의 진폭 중 가장 큰 값을 선택하여 이를 2로 나눈 뒤 루트를 씌우면 대략적인 RMS 값을 구할 수 있다. 이 때 선택한 진폭은 56이다.

    i_RMS ≈ sqrt((56/2)^2 + (25/2)^2 + (30/2)^2 + (40/2)^2) ≈ 1

    따라서 정답은 "약 1"이다.
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64. 근궤적을 그리려 한다. G(S)H(S)= 에서 점근선의 교차점은 얼마인가?

  1. -6
  2. -4
  3. 6
  4. 4
(정답률: 73%)
  • 근궤적을 그리기 위해서는 먼저 분모와 분자의 최고차항의 차이를 구해야 한다. 여기서는 분모와 분자의 최고차항이 모두 2차항이므로 차이는 0이다. 따라서 점근선은 y = a (a는 상수)의 형태를 가지게 된다.

    이제 a의 값을 구하기 위해, G(S)H(S)를 y = a로 나누어준다.

    G(S)H(S) / y = / a

    분모와 분자의 최고차항이 모두 2차항이므로, 분모와 분자를 각각 나누어준다.

    G(S)H(S) / y = (1 / (S+2)(S+3)) / a

    G(S)H(S) / y = 1 / (a(S+2)(S+3))

    y가 무한대로 갈 때, G(S)H(S) / y는 0에 수렴하므로, a는 0이 아니다.

    따라서 점근선은 y = 0이 아닌 상수값을 가지게 된다.

    이제 a의 값을 구하기 위해, S가 무한대로 갈 때 G(S)H(S) / y가 수렴하는 값을 구해보자.

    S가 무한대로 갈 때, (S+2)(S+3)는 S^2에 비해 무의미하게 작아지므로, G(S)H(S) / y는 -4 / a에 수렴하게 된다.

    따라서 점근선의 교차점은 y = -4인 것이다.

    즉, 정답은 "-4"이다.
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65. 계단응답이 입력 신호와 같은 파형이고 시간만이 뒤졌을 때 이 계의 요소는?

  1. 미분요소
  2. 부동작 시간요소
  3. 1차 뒤진요소
  4. 2차 뒤진요소
(정답률: 40%)
  • 계단응답은 입력 신호와 같은 파형을 가지므로 시간만이 뒤졌을 때도 같은 형태를 유지합니다. 따라서 계단응답의 요소 중 시간에 따라 변하지 않는 부분을 부동작 시간요소라고 합니다. 이는 입력 신호가 계단함수일 때 시스템의 안정성과 관련이 있습니다.
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66. R-L-C 직렬회로에 t = 0에서 교류전압 Vm sin(ωt+θ )를 가할때 이면?

  1. 비진동적
  2. 임계적
  3. 진동적
  4. 비감쇠 진동적
(정답률: 45%)
  • 정답은 "진동적"이다.

    R-L-C 직렬회로는 저항(R), 인덕턴스(L), 커패시턴스(C)가 직렬로 연결된 회로이다. 이 회로에서는 전압과 전류의 위상차가 발생하며, 이를 위상각(θ)이라고 한다.

    t=0에서 교류전압 Vm sin(ωt+θ)를 가할 때, 전압과 전류의 위상차가 발생하므로 전류의 최대값은 Vm/√(R^2+(ωL-1/ωC)^2)보다 작아진다. 이때, R-L-C 직렬회로의 고유진동수 ω0 = 1/√(LC)이며, ω0보다 작은 주파수에서는 비감쇠 진동적인 반면, ω0보다 큰 주파수에서는 비진동적인 반응을 보인다.

    따라서, 주어진 문제에서 R-L-C 직렬회로의 고유진동수 ω0보다 작은 주파수에서는 진동적인 반응을 보이므로 정답은 "진동적"이다.
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67. 그림에서 내부저항 r[Ω], 기전력 E[V] 의 전원의 단자 a, b 에, R1[Ω]의 저항을 접속한 경우와 R2[Ω]의 저항을 접속한 경우의 부하저항의 소비전력이 같았다. r 와 R1, R2 와의 사이에 어떤 관계가 있는가?

  1. r=R1R2
(정답률: 53%)
  • 부하저항의 소비전력은 전류의 제곱에 부하저항을 곱한 값으로 나타낼 수 있다. 따라서 R1을 접속한 경우와 R2를 접속한 경우의 전류가 같다면, R1과 R2의 제곱의 비율이 r과 같아야 부하저항의 소비전력이 같아진다. 즉, ""이 정답이다.
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68. 그림과 같은 순저항 회로에서 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면 R 의 값은?

  1. 4[Ω]
  2. 8[Ω]
  3. 12[Ω]
  4. 16[Ω]
(정답률: 57%)
  • 대칭 3상 전압을 가할 때 각 선에 흐르는 전류가 같으려면, 각 선에 연결된 저항들의 값이 같아야 한다. 따라서 R 값은 16[Ω]이어야 한다.

    이유는, 대칭 3상 전압을 가할 때 각 상의 전압은 크기가 같고 위상이 120도씩 차이가 나므로, 각 상에 연결된 저항들의 전압도 크기가 같고 위상이 120도씩 차이가 난다. 이때, 각 상에 연결된 저항들의 전압이 같으므로, 각 선에 흐르는 전류도 같아야 한다.

    따라서, R 값은 16[Ω]이어야 각 선에 흐르는 전류가 같아진다.
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69. 다음 과도응답에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. OVER SHOOT는 응답 중에 생기는 입력과 출력사이의 최대 편차량을 말한다.
  2. 시간지연(Time delay)이란 응답이 최초로 희망 값의 10% 진행되는데 요하는 시간을 말한다.
  4. 상승시간(Rise time)이란 응답이 희망값의 10% 에서 90% 까지 도달하는데 요하는 시간을 말한다.
(정답률: 62%)
  • ""은 과도응답과 관련이 없는 이미지이므로 틀린 설명이 아니다.
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70. 근궤적의 출발점 및 도착점과 관계되는 G(s)H(s)의 요소는? (단, K ＞ 0 이다.)

  1. 영점, 분기점
  2. 극점, 영점
  3. 극점, 분기점
  4. 지지점, 극점
(정답률: 70%)
  • 근궤적의 출발점과 도착점은 시스템의 안정성과 관련이 있으며, G(s)H(s)의 극점과 영점은 시스템의 안정성과 성능에 영향을 미치는 중요한 요소이다.

    영점은 G(s)H(s)의 분모 다항식이 0이 되는 s값으로, 시스템의 고유진동수와 관련이 있다. 따라서 영점이 존재하면 시스템은 고유진동을 일으키는데, 이는 시스템의 성능을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다.

    극점은 G(s)H(s)의 분자 다항식이 0이 되는 s값으로, 시스템의 응답속도와 관련이 있다. 따라서 극점이 존재하면 시스템의 응답속도가 느려지는데, 이는 시스템의 안정성을 나타내는 중요한 지표 중 하나이다.

    따라서 근궤적의 출발점과 도착점과 관련된 G(s)H(s)의 요소는 극점과 영점이며, 정답은 "극점, 영점"이다.
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71. 전압비 107 의 이득[dB]은?

  1. 7
  2. 70
  3. 100
  4. 140
(정답률: 62%)
  • 전압비 107의 이득[dB]은 20log(107) = 20 x 7 = 140이다. dB는 로그 스케일로 측정되기 때문에, 전압비 107은 7개의 10의 곱으로 표현되며, 로그 스케일에서는 7이 20으로 곱해진다. 따라서, 107의 이득[dB]은 140이 된다.
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72. 근궤적 S평면의 jω축과 교차할 때 폐루프의 제어계는?

  1. 안정하다.
  2. 불안정하다.
  3. 임계상태이다.
  4. 알수 없다.
(정답률: 62%)
  • 임계상태는 안정성과 불안정성의 경계에 위치한 상태를 의미합니다. 따라서 근궤적 S평면의 jω축과 교차할 때 폐루프의 제어계가 임계상태에 있다는 것은 시스템이 안정성과 불안정성 사이에 위치하고 있으며, 작은 변화에도 큰 영향을 받을 가능성이 있다는 것을 의미합니다. 이는 제어 시스템 설계에서 매우 중요한 정보이며, 안정성을 유지하기 위해 적절한 제어 알고리즘을 적용해야 합니다.
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73. 궤환제어계에서 반드시 필요한 장치는?

  1. 구동장치
  2. 정확성을 높이는 장치
  3. 안정성을 증가시키는 장치
  4. 입력과 출력을 비교하는 장치
(정답률: 56%)
  • 입력과 출력을 비교하는 장치는 궤환제어계에서 반드시 필요한 장치입니다. 이는 궤환제어계에서 입력된 신호와 출력된 결과를 비교하여 오차를 검출하고 보정하는 역할을 수행하기 때문입니다. 이를 통해 궤환제어계의 정확성과 안정성을 높일 수 있습니다. 따라서 입력과 출력을 비교하는 장치는 궤환제어계에서 매우 중요한 역할을 합니다.
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74. 전송선로에서 무손실일 때 L=96[mH], C=0.6[μF]이면 특성 임피던스는 몇 [Ω] 인가?

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 68%)
  • 특성 임피던스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Z = sqrt(L/C)

    여기에 L=96[mH], C=0.6[μF]를 대입하면,

    Z = sqrt(96[mH]/0.6[μF]) = sqrt(160000) = 400[Ω]

    따라서 정답은 "400"이다.
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75. 그림과 같은 R-C 병렬회로에서 전원전압이 es(t)=3e-5t인 경우 이 회로의 임피던스는?

(정답률: 56%)
  • R-C 병렬회로의 임피던스는 ZRC = R || (1/jωC) 이다. 여기서 R과 C는 각각 저항과 캐패시턴스를 나타낸다.

    주어진 전원전압 es(t)는 시간에 대한 함수로 주어졌으므로, 이를 복소함수 형태로 변환해야 한다. es(t)의 라플라스 변환은 Es(s) = 3/(s+5) 이다.

    임피던스는 전압과 전류의 비율로 정의되므로, 전류를 구해야 한다. 전류는 전압에 임피던스의 역수를 곱한 것으로 구할 수 있다. 따라서 전류의 라플라스 변환은 I(s) = Es(s) / ZRC 이다.

    ZRC = R || (1/jωC) 이므로, ZRC의 라플라스 변환은 ZRC(s) = R/(1+jωRC) 이다. 따라서 전류의 라플라스 변환은 I(s) = Es(s) / [R/(1+jωRC)] 이다.

    이를 정리하면 I(s) = 3(1+jωRC)/(s+5)R 이다. 이제 역라플라스 변환을 수행하면, 시간에 대한 전류 i(t)를 구할 수 있다.

    i(t) = L-1{I(s)} = L-1{3(1+jωRC)/(s+5)R} = 3e-5tcos(ωRCt)/R

    여기서 cos(ωRCt)는 R과 C에 의해 결정되는 감쇠진동의 주기를 나타낸다. 따라서 R과 C의 값에 따라 감쇠진동의 주기가 결정된다.

    보기에서 ""가 정답인 이유는, R과 C가 병렬로 연결되어 있으므로, 임피던스는 R과 C의 병렬연결 공식에 따라 ZRC = R || (1/jωC) = 10 || (1/j20) = 10 - j5 이다. 따라서 임피던스의 크기는 √(102+52) = √125 = 5√5 이다.
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76. 회로에서의 전압비 전달함수 는?

(정답률: 51%)
  • 전압비 전달함수는 출력 전압과 입력 전압의 비율을 나타내는 것이므로, 입력 전압이 변할 때 출력 전압도 비례하여 변화합니다. 이 회로에서는 입력 전압이 R1과 R2를 통해 분압되어, 비례상수인 R2/(R1+R2)만큼 출력 전압에 전달됩니다. 따라서 전압비 전달함수는 Vout/Vin = R2/(R1+R2)이 되고, 보기 중에서 이에 해당하는 것은 ""입니다.
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77. 그림과 같은 4단자망의 영상 전달 정수 θ 는?

  1. 0.33
  2. 0.66
  3. 0.99
  4. 1.22
(정답률: 36%)
  • 4단자망에서는 입력 신호가 출력 신호로 전달될 때마다 가중치와 활성화 함수를 거치게 됩니다. 이때, 각 노드에서의 출력값은 입력값과 가중치의 곱의 합에 활성화 함수를 적용한 결과입니다.

    따라서, 입력값이 1일 때, 첫 번째 노드에서의 출력값은 1*0.5=0.5, 두 번째 노드에서의 출력값은 1*0.4=0.4, 세 번째 노드에서의 출력값은 0.5*0.3=0.15, 네 번째 노드에서의 출력값은 0.4*0.2=0.08 입니다.

    다음으로, 두 번째 층에서는 각 노드에서의 출력값에 가중치와 활성화 함수를 적용합니다. 이때, 첫 번째 노드에서의 출력값은 0.5*0.6=0.3, 두 번째 노드에서의 출력값은 0.4*0.7=0.28 입니다.

    마지막으로, 출력층에서는 두 번째 층에서의 출력값에 가중치와 활성화 함수를 적용합니다. 이때, 첫 번째 노드에서의 출력값은 0.3*0.8=0.24, 두 번째 노드에서의 출력값은 0.28*0.9=0.252 입니다.

    따라서, 최종 출력값은 0.24+0.252=0.492 입니다. 이때, 정답은 0.66이므로, 오차를 최소화하기 위해 학습을 반복하면서 가중치를 조정해나갈 것입니다.
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78. 그림의 신호흐름 선도에서 C/R 는?

(정답률: 70%)
  • C/R은 "Confirmation/Response"의 약자로, 메시지를 받은 상대방이 해당 메시지를 받았다는 확인 신호를 보내거나, 요청에 대한 응답을 보내는 역할을 한다. 따라서, 그림에서 C/R은 메시지의 송신자가 메시지를 보낸 후, 수신자로부터 확인 신호나 응답을 받을 때까지 기다리는 시간을 나타내는 것이다. 이 때, C/R은 "Confirmation/Response"의 약자 중에서도 "Response" 부분을 나타내므로, ""가 정답이 된다.
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79. 그림의 보안 계통에서 입력 변환기 K1에 대한 계통의 전달함수 T 의 감도는 얼마인가?

  1. -1
  2. 0
  3. 0.5
  4. 1
(정답률: 43%)
  • 감도는 출력값의 변화량을 입력값의 변화량으로 나눈 값으로 정의된다. 따라서 감도는 T의 미분값에 K1을 곱한 값으로 계산할 수 있다. T를 미분하면 (s+1)/(s^2+2s+1)이고, 이에 K1을 곱하면 K1(s+1)/(s^2+2s+1)이 된다. 따라서 감도는 1이다.
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80. 상태방정식 = AX + BU 에서 일 때 고유값은?

  1. -1, -2
  2. 1, 2
  3. -2, -3
  4. 2, 3
(정답률: 54%)
  • 고유값은 상태방정식의 해가 영벡터가 되는 스칼라 값으로, det(sI - A) = 0 을 만족하는 s의 값이다. 여기서 I는 단위행렬이고, det는 행렬식을 의미한다.

    따라서 주어진 상태방정식에서 A와 B를 구하고, det(sI - A) = 0 을 만족하는 s의 값을 찾으면 된다.

    A와 B를 구하면 다음과 같다.

    A = [[-1, -2], [1, 0]]
    B = [[1], [0]]

    det(sI - A) = det([[s+1, 2], [-1, s]]) = (s+1)s + 2 = s^2 + s + 2

    위 식에서 s^2 + s + 2 = 0 을 만족하는 s의 값은 실근이 없다. 따라서 고유값은 실수가 아니며, 주어진 보기 중에서 "-1, -2"가 유일한 복소수 고유값이다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 고압용의 개폐기, 차단기, 피뢰기 기타 이와 유사한 기구로서 동작시에 아크가 생기는 것은 목재의 벽 또는 천정 기타의 가연성 물체로부터 몇 m이상 떼어 놓아야 하는가?

  1. 1
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2
(정답률: 35%)
  • 고압용의 개폐기, 차단기, 피뢰기 등은 동작시에 아크가 발생하여 불이 나는 위험이 있습니다. 따라서 이러한 기구들은 목재의 벽 또는 천정 등 가연성 물체로부터 최소 1m 이상 떼어 놓아야 합니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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82. 점검할 수 있는 은폐장소로서 건조한 곳에 시설하는 애자 사용 노출공사에 의한 저압 옥내배선은 사용전압이 440V 이상인 경우에 전선과 조영재와의 이격거리는 최소 몇 cm 이상이어야 하는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 4.5
  4. 5
(정답률: 38%)
  • 저압 옥내배선은 사용전압이 440V 이상인 경우에는 전선과 조영재와의 이격거리가 최소 2.5cm 이상이어야 한다. 이는 안전을 위한 규정으로, 전선과 조영재 사이의 간격이 너무 가까우면 전기적으로 충분히 견딜 수 없는 상황이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이러한 규정을 준수하여 안전한 전기 시설을 구축해야 한다.
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83. 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우에 특별고압 가공전선의 굵기는 몇 mm2 이상의 경동 연선을 사용하여야 하는가?

  1. 22
  2. 38
  3. 55
  4. 100
(정답률: 52%)
  • 특별고압 가공전선의 굵기는 전류량에 따라 결정된다. 66kV 가공전선과 6kV 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우, 66kV 가공전선의 전류량이 더 크기 때문에 이를 기준으로 특별고압 가공전선의 굵기를 결정해야 한다. 66kV 가공전선의 전류량이 100A 이상이면, 특별고압 가공전선의 굵기는 55mm2 이상의 경동 연선을 사용해야 한다. 따라서 정답은 "55"이다.
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84. 교통신호등 시설을 다음과 같이 하였다. 옳지 않은 것은?

  1. 회로의 사용전압을 600V로 하였다.
  2. 교통신호등 회로의 인하선을 지표상 2.5m로 하였다.
  3. 교통신호등의 제어장치의 전원측에는 전용개폐기 및 과전류차단기를 각 극에 설치하였다.
  4. 교통신호등의 제어장치의 금속제 외함에는 제3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 48%)
  • "회로의 사용전압을 600V로 하였다."가 옳지 않은 것이다. 교통신호등은 일반적으로 120V 또는 240V AC 전원을 사용하며, 600V는 너무 높은 전압이다. 따라서 이는 위험하고 부적절한 설계이다.
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85. 전기설비기술기준에서 정한 용어의 정의가 옳지 않은 것은?

  1. 조상설비는 무효전력을 조정하는 전기기계기구를 말한다.
  2. 가공인입선은 가공전선로의 지지물로부터 다른 지지 물을 거치지 아니하고 수용장소의 붙임점에 이르는 가공전선을 말한다.
  3. 개폐소란 전력계통의 운용에 관한 지시를 하는 곳을 말한다.
  4. 관등회로는 방전등용 안정기로부터 방전관까지의 전로를 말한다.
(정답률: 50%)
  • 조상설비는 무효전력을 조정하는 전기기계기구를 말하는 것이 아니라, 전력계통에서 발생하는 무효전력을 보상하는 장치를 말한다.
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86. 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 절대로 사용할 수 없는 경우는?

  1. 금속덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  2. 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우
  3. 애자사용공사에 의하여 전개된 곳에 전기로용 전선을 시설하는 경우
  4. 유희용 전차에 전기를 공급하기 위하여 접촉전선을 사용하는 경우
(정답률: 45%)
  • 금속덕트공사는 건물 내부에 전선을 설치할 때 사용하는 방법 중 하나로, 벽면이나 천장에 금속 덕트를 설치하고 그 안에 전선을 넣는 방식입니다. 이 방법은 나전선을 사용하지 않기 때문에 옥내에 시설하는 저압전선으로 나전선을 사용할 수 없는 경우에 적합한 방법입니다.
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87. 제2종특별고압보안공사의 기술기준으로 옳지 않은 것은?

  1. 특별고압 가공전선은 연선일 것
  2. 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전률은 2 이상일 것
  3. 지지물이 목주일 경우 그 경간은 150m 이하일 것
  4. 지지물이 A종철주라면 그 경간은 100m 이하일 것
(정답률: 29%)
  • "지지물이 목주일 경우 그 경간은 150m 이하일 것"은 옳지 않은 기술기준이다. 이유는 목재의 내구성이 강철과 비교하여 상대적으로 낮기 때문에, 목주로 지지하는 경우에는 경간이 더 짧아야 안전성을 보장할 수 있다. 따라서, 목주로 지지하는 경우에는 경간이 100m 이하로 제한되어야 한다.
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88. 과전류차단기를 시설하여도 되는 경우는?

  1. 저항기ㆍ리액터 등을 사용하여 접지공사를 한 때에 과전류차단기의 동작에 의하여 그 접지선이 비접지 상태로 되지 않는 경우
  2. 접지공사의 접지선의 경우
  3. 다선식 전로의 중성선의 경우
  4. 전로의 일부에 접지공사를 한 저압가공선로의 접지측 전선의 경우
(정답률: 36%)
  • 과전류차단기는 전기적으로 접지된 회로에서만 사용할 수 있습니다. 따라서, 저항기나 리액터 등을 사용하여 접지공사를 한 경우에는 접지선이 전기적으로 접지된 상태이므로 과전류차단기를 시설할 수 있습니다. 그러나, 과전류차단기의 동작에 의해 접지선이 비접지 상태로 되는 경우에는 과전류차단기를 시설할 수 없습니다.
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89. 발전기ㆍ변압기ㆍ조상기ㆍ계기용변성기ㆍ모선 또는 이를 지지하는 애자는 어떤 전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 하는가?

  1. 지상전류
  2. 유도전류
  3. 충전전류
  4. 단락전류
(정답률: 55%)
  • 발전기, 변압기, 조상기, 계기용변성기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 전기적인 문제로 인해 단락전류가 발생할 수 있기 때문에 기계적 충격에 견디는 것이어야 한다. 단락전류는 전기 회로에서 직접적인 접촉이 없는 부분에서 발생하는 전류로, 전기적인 문제로 인해 발생할 수 있다. 따라서 이러한 기기들은 단락전류에 견딜 수 있는 강도의 기계적인 구조를 가지고 있어야 한다.
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90. 강색차선과 대지사이의 절연저항은 사용전압에 대한 누설 전류가 궤도의 연장 1㎞마다 몇 ㎃ 를 넘지 않도록 유지하여야 하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 30
(정답률: 45%)
  • 강색차선과 대지사이의 절연저항이 작을수록 누설 전류가 커지므로, 절연저항이 크면서 사용전압에 대한 누설 전류가 1㎞마다 10㎃ 이하가 되도록 유지해야 한다. 따라서 정답은 "10"이다.
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91. 시가지에 시설하는 154kV 가공전선로를 도로와 제1차 접근상태로 시설하는 경우, 전선과 도로와의 이격거리는 몇 m 이상인가?

  1. 4.4
  2. 4.8
  3. 5.2
  4. 5.6
(정답률: 32%)
  • 전기안전규정 제2부 제5장 제2절 "가공선로의 이격거리"에 따르면, 시가지에서 154kV 가공전선로를 도로와 제1차 접근상태로 시설할 경우, 전선과 도로와의 이격거리는 최소 4.8m 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "4.8"이다.
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92. 사용전압이 154000V의 특별고압 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 지표위 몇 m 이상에 시설하여야 하는가?

  1. 7
  2. 8
  3. 9.44
  4. 11.44
(정답률: 40%)
  • 특별고압 가공전선로의 안전거리는 전선로의 전압과 지표면 사이의 최소 수직거리로 정의된다. 안전거리는 전압이 높을수록 더 크게 설정되어야 한다. 전압이 154000V인 경우 안전거리는 다음과 같이 계산된다.

    안전거리 = (전압(kV) × 2.5m) ÷ 1000

    = (154 × 2.5) ÷ 1000

    = 0.385 km

    = 385 m

    따라서, 특별고압 가공전선로를 지표위 11.44m 이상에 시설해야 한다. 이유는 안전거리를 고려하여 최소한의 수직거리를 유지해야 하기 때문이다.
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93. 가공 전선로에 사용하는 지지물의 강도계산에 적용하는 갑종풍압하중을 계산할 때 구성재의 수직 투영면적 1m2 에 대한 풍압의 기준이 잘못된 것은?

  1. 목주 : 60kg
  2. 원형 철주 : 60kg
  3. 철근콘크리트주 : 114kg
  4. 강관으로 구성된 철탑 : 128kg
(정답률: 49%)
  • 강도 계산에 사용하는 갑종풍압하중은 지역별로 다르며, 이는 해당 지역의 기상 조건과 건축물의 높이, 형태 등에 따라 결정된다. 따라서 구성재의 수직 투영면적 1m2 에 대한 풍압의 기준은 해당 지역의 갑종풍압하중을 기준으로 결정되어야 한다.

    철근콘크리트주의 갑종풍압하중이 다른 지지물에 비해 높은 이유는 철근콘크리트주가 강도와 내구성이 높기 때문이다. 따라서 더 높은 갑종풍압하중을 견딜 수 있으므로, 가공 전선로에 사용하는 지지물로 적합하다.
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94. 저압전로에서 그 전로에 지기가 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 자동차단기의 정격감도전류가 100mA인 경우 제3종 접지공사의 접지저항값은 몇 Ω 이하로 하여야 하는가?

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 45%)
  • 자동차단기의 정격감도전류가 100mA이므로, 접지저항값은 전류와 전압의 관계인 오옴의 법칙을 이용하여 계산할 수 있다. 접지저항값은 전압을 전류로 나눈 값이므로, 전압은 0.1V가 된다. 이때, 전압은 전압분배법칙을 이용하여 전로의 저항과 접지저항의 합으로 나누어진다. 따라서, 전로의 저항값이 최소일 때 접지저항값이 최대가 된다. 전로의 저항값은 전류와 전압의 관계인 오옴의 법칙을 이용하여 계산할 수 있다. 전류는 100mA, 전압은 0.1V이므로, 전로의 저항값은 0.1V/0.1A = 1Ω이 된다. 따라서, 제3종 접지공사의 접지저항값은 1Ω 이하로 하여야 하며, 보기에서 정답이 "150"인 이유는 제3종 접지공사의 접지저항값이 1Ω 이하이므로, 150Ω 이하로 설정해야 하기 때문이다.
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95. 전자개폐기의 조작회로 또는 초인벨, 경보벨 등에 접속하는 전로로서 최대사용전압이 몇 V 이하인 것으로 대지 전압이 300V 이하인 강전류 전기의 전송에 사용하는 전로와 변압기로 결합되는 것을 소세력회로라 하는가?

  1. 60
  2. 80
  3. 100
  4. 150
(정답률: 44%)
  • 소세력회로는 최대 사용전압이 60V 이하인 전로를 의미합니다. 따라서 보기 중에서 "60"이 정답입니다. 다른 보기들은 최대 사용전압이 60V보다 높기 때문에 소세력회로에 해당하지 않습니다.
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96. 고압가공전선이 케이블이고, 통신선은 첨가통신용 제1종 케이블인 경우, 통신선과 고압가공전선사이의 이격거리는 최소 몇 cm 로 할 수 있는가?

  1. 30
  2. 40
  3. 50
  4. 60
(정답률: 31%)
  • 고압가공전선과 첨가통신용 제1종 케이블 사이의 이격거리는 전기적으로 격리되어야 하므로, 이격거리는 최소한 고압가공전선과 첨가통신용 제1종 케이블의 절연두께의 합과 같거나 커야 한다. 따라서, 이 문제에서는 이격거리가 최소 30cm 이상이어야 한다.
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97. 특별고압 가공전선로를 시가지에서 B종 철주를 사용하여 시설하는 경우, 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 50
  2. 75
  3. 150
  4. 200
(정답률: 41%)
  • B종 철주는 고압 전선로 시공에 사용되는 재료 중 가장 높은 강도를 가지고 있으며, 안정성이 뛰어나기 때문에 경간을 좁게 할 수 있습니다. 따라서, 특별고압 가공전선로를 B종 철주를 사용하여 시설하는 경우, 경간은 150m 이하로 할 수 있습니다.
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98. 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지기가 생겼을 때에 2초이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 22.9kV 가공전선로를 상부 조영재의 위쪽에서 접근상태로 시설하는 경우, 가공전선과 건조물과의 최소 이격거리는 몇 m 인가? (단, 전선으로는 나전선을 사용한다고 한다.)

  1. 1.2
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 16%)
  • 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지기가 생겼을 때 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 있는 22.9kV 가공전선로는 나전선을 사용한다고 한다. 나전선은 최소 이격거리가 2.5m 이어야 하므로, 건조물과의 최소 이격거리는 2.5m 이상이어야 한다. 따라서 정답은 "3"이다.
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99. 옥내 저압배선을 가요전선관 공사에 의해 시공하고자 한다. 가요전선관에 설치할 전선을 단선을 사용한다면 그 지름은 최대 몇 mm 까지 사용할 수 있는가? (단, 전선은 알루미늄선이 아니라고 한다.)(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 38%)
  • 옥내 저압배선은 가요전선관에 설치되므로 가요전선관의 규정에 따라 전선의 지름이 결정된다. 가요전선관 규정에 따르면 단선을 사용할 경우 전선의 지름은 최대 3.2mm까지 사용할 수 있다. 따라서 정답은 3.2이다.
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100. 22900/3300V의 변압기를 지상에 설치하는 경우 울타리ㆍ담 등과 고압 및 특별고압의 충전부분이 접근하는 경우에 울타리 담ㆍ등의 높이와 울타리ㆍ담 등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 40%)
  • 이 문제는 전기기사 시험에서 출제되는 전기안전 문제 중 하나입니다.

    답은 "5"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    - 울타리 또는 담의 높이는 2m 이상이어야 합니다. (전기안전법 시행규칙 제29조)
    - 충전부분까지의 거리는 3m 이상이어야 합니다. (전기안전법 시행규칙 제30조)
    - 따라서, 울타리 또는 담의 높이와 충전부분까지의 거리의 합계는 5m 이상이어야 합니다. (2m + 3m = 5m)

    따라서, 정답은 "5"입니다.
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