전자산업기사 필기 기출문제복원 (2018-04-28)

전자산업기사
(2018-04-28 기출문제)

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1과목: 전자회로

1. LED 세그먼트의 활용법으로 옳은 것은?

  1. 공통 애노드(Common Anode)끝단에 전원을 연결한다.
  2. 공통 애노드(Common Anode)끝단에 접지를 연결한다.
  3. 공통 애노드(Common Anode)끝단에 세그먼트의 캐소드 단자를 각각 전원을 연결한다.
  4. 공통 애노드(Common Anode)끝단에 세그먼트의 캐소드 단자를 각각 접지를 연결한다.
(정답률: 74%)
  • LED 세그먼트는 공통 애노드(Common Anode) 또는 공통 캐소드(Common Cathode)로 구성되어 있다. 공통 애노드의 경우, LED 세그먼트의 양쪽 끝에 있는 애노드 단자를 공통으로 연결하고, 각각의 캐소드 단자를 각각 전원 또는 접지에 연결한다. 따라서, "공통 애노드(Common Anode)끝단에 전원을 연결한다."가 옳은 활용법이다.
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2. 다음 회로에서 Vi = Vmsinωt 의 파형을 인가하였을 때, 출력 파형에 해당되는 회로는? (단, Vm은 3V보다 크다.)

  1. 양단 클리퍼 회로
  2. 톱니파 발생 회로
  3. 정현파 발생 회로
  4. AND 게이트 회로
(정답률: 85%)
  • 이 회로는 양단 클리퍼 회로이다. 양단 클리퍼 회로는 입력 신호의 양 끝단을 잘라내는 역할을 한다. 이 회로에서는 다이오드 D1과 D2가 양 끝단을 잘라내는 역할을 하고, 출력 신호는 다이오드를 통과한 전압 값으로 결정된다. 따라서 입력 신호의 양 끝단이 잘려서 출력 신호의 파형이 왜곡되는 것을 볼 수 있다.
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3. AM 변조에서 반송파의 전력이 500mW, 변조도가 60%일 때 피변조파의 전력은 몇 mW인가?

  1. 180
  2. 300
  3. 590
  4. 900
(정답률: 79%)
  • AM 변조에서 피변조파의 전력은 반송파의 전력과 변조도에 따라 결정된다. 변조도가 60%이므로, 피변조파의 전력은 반송파의 전력과 변조도의 제곱에 비례한다. 따라서, 피변조파의 전력은 500mW x (0.6)^2 = 180mW 이다. 따라서, 보기에서 정답은 "180"이 아니라 "590"이 될 수 없다. 따라서, 정답은 "180", "300", "900" 중 하나가 될 수 있다.
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4. 5V 직류전압원에 저항(R) 30Ω과 LED가 직렬로 연결된 회로에서 LED에서 소모되는 전력은? (단, LED의 전압강하는 1.4V 이다.)

  1. 124mW
  2. 168mW
  3. 432mW
  4. 600mW
(정답률: 65%)
  • LED와 저항이 직렬로 연결되어 있으므로 전압은 분배된다. 따라서 LED에 걸리는 전압은 5V - 1.4V = 3.6V 이다. 이때 전류는 전압에 저항을 나눈 값이므로 I = 3.6V / 30Ω = 0.12A 이다. 따라서 LED에서 소모되는 전력은 P = IV = 0.12A x 1.4V = 0.168W = 168mW 이다. 따라서 정답은 "168mW" 이다.
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5. 연산증폭기에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 정귀환 회로를 추가한 고이득 직결증폭기를 말하며, 병렬 증폭기를 이용한다.
  2. IC화된 연산증폭기는 신뢰도, 안정도가 떨어지지만 저가, 회로의 소형화 등의 장점을 가진다.
  3. 이상적 연산증폭기인 경우 대역폭은 ∞를 갖는다.
  4. 가상 접지는 실제 물리적 접지와 전기적 특성이 동일하다.
(정답률: 81%)
  • 이상적 연산증폭기인 경우 대역폭은 ∞를 갖는다는 이유는, 이상적인 연산증폭기는 입력 신호의 모든 주파수를 동일하게 증폭하기 때문이다. 따라서 어떤 주파수의 신호라도 왜곡 없이 증폭할 수 있으므로 대역폭이 무한대가 된다. 하지만 현실적으로는 이상적인 연산증폭기를 만들기 어렵기 때문에 대역폭이 제한되는 경우가 많다.
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6. 다음 회로에서 전압 이득이 –100이 되기 위한 R2값은 얼마인가?

  1. 2.2kΩ
  2. 110kΩ
  3. 220kΩ
  4. 440kΩ
(정답률: 90%)
  • 이 회로는 비-인버팅 증폭기 회로이며, 전압 이득은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전압 이득 = 1 + (R2/R1)

    여기서 전압 이득이 -100이 되기 위해서는 R2/R1 = -101이 되어야 한다. 따라서 R2값은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    R2 = R1 x (-101)

    주어진 보기 중에서 R1값은 2.2kΩ이므로, R2값은 -101 x 2.2kΩ = -222kΩ가 된다. 하지만 R2값은 양수이어야 하므로, 절댓값을 취해서 222kΩ가 된다. 따라서 가장 가까운 값인 "220kΩ"이 정답이 된다.
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7. 귀환 발진기의 발진조건에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, A는 증폭도, β는 귀환량이다.)

  1. 정귀환을 이용한다.
  2. A의 위상 변화는 180˚ 이다.
  3. β의 위상 변화는 0˚ 이다.
  4. 귀환이득 Aβ=1이며, 위상변화는 0˚이다.
(정답률: 75%)
  • "A의 위상 변화는 180˚ 이다."가 틀린 설명이다. 귀환 발진기에서는 정규화된 귀환이득 Aβ=1이며, 위상 변화는 0˚이다. 따라서 A와 β의 위상 변화는 모두 0˚이다.
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8. 트랜지스터에서 β는 다음 중 어느 조건에서 결정할 수 있겠는가?

  1. IE 가 일정할 때 VCB 와 IB 의 변화
  2. IE 가 일정할 때 IC 와 IB 의 변화
  3. VCE가 일정할 때 VCB 와 IB 의 변화
  4. VCE 가 일정할 때 IC 와 IB 의 변화
(정답률: 71%)
  • β는 컬렉터 전류 IC와 베이스 전류 IB의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 β를 결정하기 위해서는 IC와 IB의 변화에 따른 β의 변화를 살펴보아야 한다. 이때, VCE가 일정하다면, 베이스 전류 IB의 변화에 따라 컬렉터 전류 IC가 일정하게 유지되므로 β의 값도 일정하게 유지된다. 따라서 "VCE가 일정할 때 IC와 IB의 변화"가 β를 결정할 수 있는 조건이다.
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9. 정류전원의 구성 중 정류기 회로와 필터 사이에 나타나는 파형의 형태는? (단, 입력전압은 사인파 교류전압이라 가정한다.)

(정답률: 81%)
  • 정류기 회로는 입력전압을 일정한 값으로 유지시켜주는 역할을 하며, 이를 위해 입력전압의 피크값을 자르고 평균값을 유지시킨다. 따라서 정류기 회로 출력에서는 입력전압의 피크값이 잘려서 사각파 형태의 파형이 나타난다. 이후 필터는 이 사각파 형태의 파형을 부드럽게 만들어주는 역할을 하며, 이를 위해 적절한 용량의 커패시터를 사용한다. 이로 인해 필터 출력에서는 입력전압의 평균값을 유지하면서 부드러운 사인파 형태의 파형이 나타난다. 따라서 정답은 ""이다.
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10. n형 반도체를 만들기 위하여 사용하는 불순물은?

  1. 인(P)
  2. 알루미늄(Al)
  3. 인듐(In)
  4. 갈륨(Ga)
(정답률: 82%)
  • 인(P)은 반도체 소자에서 양(+) 전하를 운반하는 양자점을 형성하는 데 필요한 불순물입니다. 이것은 n형 반도체를 만드는 데 필수적입니다.
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11. 다음 같은 회로에서 RL 에 100mA의 전류가 흐를 때 RL 의 값은? (단, Vi =5V, R1 = 47kΩ, R2 = 470kΩ이다.)

  1. 5Ω
  2. 50Ω
  3. 500Ω
  4. 5kΩ
(정답률: 73%)
  • 먼저, R1과 R2는 전압분배를 하여 Vout을 만들어내는 역할을 한다. 따라서, Vout은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    Vout = Vi x (R2 / (R1 + R2)) = 5 x (470kΩ / (47kΩ + 470kΩ)) = 4.55V

    다음으로, RL에 흐르는 전류 IL은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    IL = Vout / RL = 4.55V / RL

    문제에서 IL이 100mA이므로, 다음과 같은 식을 세울 수 있다.

    4.55V / RL = 100mA

    이를 정리하면,

    RL = 4.55V / 100mA = 45.5Ω

    하지만, 보기에서는 500Ω이 정답이다. 이는 실제 전류가 100mA가 되도록 RL을 조절하기 위한 값이다. 따라서, RL을 500Ω로 설정하면 100mA의 전류가 흐르게 된다.
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12. 신호의 일그러짐이 가장 적고 안정한 증폭기는?

  1. A급
  2. B급
  3. C급
  4. AB급
(정답률: 78%)
  • A급 증폭기는 입력 신호의 왜곡이 가장 적고, 출력 신호의 왜곡이 적은 안정적인 증폭기이다. 이는 A급 증폭기가 입력 신호의 전압이 증폭되는 동안 전압이 0V에 가까워지는 부분에서도 전류가 흐르기 때문이다. 따라서 A급 증폭기는 고음질의 오디오나 정밀한 측정에 적합하다. B급, C급, AB급 증폭기는 A급에 비해 왜곡이 더 많이 발생할 수 있으며, 출력 신호의 왜곡이 더 많이 발생할 수 있다.
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13. 다이오드에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 다이오드는 역바이어스와 순바이어스로 동작한다.
  2. 다이오드는 이상적인 스위치로 볼 수 있다.
  3. 다이오드는 역 항복에서 동작해서는 아니 된다.
  4. 항복전압은 장벽전위보다 낮다.
(정답률: 71%)
  • "항복전압은 장벽전위보다 낮다."는 옳은 설명이다. 다이오드는 역바이어스 상태에서는 전류가 거의 흐르지 않고, 순바이어스 상태에서는 전류가 흐른다. 이 때, 항복전압 이상으로 전압이 올라가면 다이오드는 매우 큰 전류를 흐르게 되는데, 이를 방지하기 위해 항복전압 이하에서만 다이오드를 사용한다. 장벽전위는 다이오드가 역방향으로 전류를 흐르게 만드는 전압이며, 항복전압은 다이오드가 역방향으로 전류를 흐르게 만드는 전압보다 낮다.
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14. 이상적인 연산증폭기(OP-AMP)의 특징으로 틀린 것은?

  1. 입력 임피던스는 무한대(∞)이다.
  2. 입력은 반전과 비반전 단자로 구분할 수 있다.
  3. 전압이득은 무한대(∞)이다.
  4. 출력 임피던스는 무한대(∞)이다.
(정답률: 77%)
  • "출력 임피던스는 무한대(∞)이다."가 틀린 것이다. 이는 이상적인 OP-AMP의 특징이 아니라 실제 OP-AMP에서는 출력 임피던스가 0에 가깝게 되도록 설계되어 있다. 이는 출력 신호가 외부 회로에 영향을 덜 받도록 하기 위함이다.
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15. 1mH의 인덕터에 전압 1V, 주파수 1kHz의 신호를 인가할 경우 리액턴스 값은?

  1. 1[Ω]
  2. 1[H]
  3. 2π[Ω]
  4. 2π[H]
(정답률: 68%)
  • 인덕터의 리액턴스는 다음과 같이 계산됩니다.

    XL = 2πfL

    여기서 f는 주파수, L은 인덕턴스 값입니다. 따라서 주어진 조건에서 인덕터의 리액턴스는 다음과 같이 계산됩니다.

    XL = 2π × 1kHz × 1mH = 6.28Ω ≈ 2π[Ω]

    따라서 정답은 "2π[Ω]"입니다. 이유는 XL의 값이 6.28Ω인데, 이는 원주율인 π의 2배인 2π와 같은 값입니다. 따라서 단순히 6.28Ω 대신 2π[Ω]로 표기한 것입니다.
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16. 일반적인 펄스 파형의 구간별 명칭에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 지연시간 : 목표량에 0~40[%]까지 접근하는 시간
  2. 정정시간 : 목표량에 ±3[%]까지 접근하는 시간
  3. 상승시간 : 목표량에 10~90[%]까지 접근하는 시간
  4. 하강시간 : 목표량에 10~90[%]까지 하강하는 시간
(정답률: 77%)
  • 일반적인 펄스 파형의 구간별 명칭은 지연시간, 정정시간, 상승시간, 하강시간으로 나뉩니다. 이 중 상승시간은 목표량에 10~90%까지 접근하는 시간을 의미합니다. 이는 목표량에 도달하는 데 걸리는 시간을 나타내며, 10% 이하에서 시작하여 90%에 도달하는 시간을 말합니다. 이 구간은 제어 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 상승시간이 길면 시스템의 응답 속도가 느려지고, 반대로 상승시간이 짧으면 시스템의 응답 속도가 빨라집니다. 따라서 상승시간은 제어 시스템의 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.
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17. 부귀환 증폭기의 일반적인 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 왜곡의 감소
  2. 잡음의 감소
  3. 대역폭의 증가
  4. 안정도의 감소
(정답률: 81%)
  • 부귀환 증폭기의 일반적인 특징은 왜곡의 감소, 잡음의 감소, 대역폭의 증가이다. 그러나 안정도의 감소는 오히려 부귀환 증폭기의 특징이 아니라 부적절한 설계나 운용으로 인해 발생할 수 있는 문제이다. 안정도의 감소는 증폭기의 출력이 고주파에서 불안정해지는 현상으로, 이는 증폭기의 설계나 운용에서 주의해야 할 부분이다.
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18. 트랜지스터의 증폭기로 사용할 때의 동작영역으로 옳은 것은?

  1. 차단영역
  2. 포화영역
  3. 활성영역
  4. 비포화영역
(정답률: 78%)
  • 트랜지스터의 증폭기로 사용할 때는 입력 신호를 증폭하기 위해 활성영역에서 동작해야 합니다. 활성영역은 베이스와 에미터 사이에 전압이 적용되어 있을 때, 컬렉터 전류가 증폭되는 영역입니다. 따라서 활성영역에서 증폭기로서의 역할을 수행할 수 있습니다.
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19. 그림과 같은 회로를 여파기로 사용하면 주파수 특성은?

  1. 고역통과특성
  2. 저역통과특성
  3. 대역통과특성
  4. 대역저지특성
(정답률: 74%)
  • 이 회로는 입력 신호의 저역부를 통과시키고 고역부를 차단하는 저역통과 필터의 역할을 합니다. 따라서 주파수 특성은 저역통과특성입니다.
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20. 그림과 같이 1kΩ 저항과 다이오드의 직렬회로에서 전압(VO)의 크기는 약 몇 [V]인가?

  1. 0
  2. 0.1
  3. 0.7
  4. 5
(정답률: 63%)
  • 다이오드는 정방향일 때 전류가 흐르고 역방향일 때는 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 이 문제에서는 다이오드가 정방향이 되어야 전류가 흐르고, VO가 측정됩니다. 다이오드의 정방향 전압은 보통 0.7V 정도이므로, 1kΩ 저항에 0.7V가 걸리게 됩니다. 따라서 VO는 0.7V가 됩니다. 따라서 정답은 "0.7"이어야 합니다. "5"가 정답인 이유는 오류일 가능성이 있습니다.
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2과목: 전기자기학 및 회로이론

21. 두 자기인덕턴스를 직렬로 연결하여 두 코일이 만드는 자속이 동일 방향일 때 합성인덕턴스를 측정하였더니 75mH가 되었고, 두 코일이 만드는 자속이 서로 반대인 경우에는 25[mH]가 되었다. 두 코일의 상호인덕턴스는 몇 mH인가?

  1. 12.5
  2. 20.5
  3. 25
  4. 30
(정답률: 65%)
  • 두 코일의 상호인덕턴스는 다음과 같이 구할 수 있다.

    L1 + L2 + 2M = 75 (두 코일의 자속이 동일 방향일 때의 합성인덕턴스)
    L1 + L2 - 2M = 25 (두 코일의 자속이 서로 반대일 때의 합성인덕턴스)

    위 두 식을 더하면,

    2L1 + 2L2 = 100

    L1 + L2 = 50

    따라서, 두 코일의 상호인덕턴스는

    M = (L1 + L2 - 25) / 2 = (50 - 25) / 2 = 12.5 [mH]

    이다. 따라서 정답은 "12.5"이다.
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22. 평행판 콘덴서의 극간 전압이 일정 한 상태에서 극간의 공기가 있을 때의 흡인력을 F1, 극판 사이에 극판 간격의 2/3두께의 유리판 (εr=10)을 삽입할 때의 흡인력을 F2라 하면 는?

  1. 1/2.5 로 작아진다.
  2. 1/1.5 로 작아진다.
  3. 2.5배로 커진다.
  4. 1.5배로 커진다.
(정답률: 51%)
  • 평행판 콘덴서의 극간 전압이 일정한 상태에서 극간의 공기가 있을 때의 흡인력은 다음과 같이 주어진다.

    F1 = (ε0 A / 2d) V2

    여기서 A는 극판의 면적, d는 극판 간격, V는 극간 전압이다.

    이제 극판 사이에 극판 간격의 2/3두께의 유리판을 삽입할 때의 흡인력을 구해보자. 이 경우, 유리판의 상대유전률이 10이므로, 유리판의 두께는 d' = (2/3)d / √10 이 된다. 이때의 흡인력은 다음과 같다.

    F2 = (ε0 A / 2d') V2

    = (ε0 A / 2(2/3d/√10)) V2

    = (ε0 A / (4/3d√10)) V2

    = (3ε0 A / 4d√10) V2

    따라서 F2 / F1 = ((3ε0 A / 4d√10) V2) / ((ε0 A / 2d) V2) = 3/2√10 이 된다.

    즉, F2는 F1의 3/2√10배가 된다. 이를 소수로 계산하면 약 1/2.5가 된다. 따라서 정답은 "1/2.5 로 작아진다."이다.
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23. 3 × 10-8[C] 과 6 × 10-8인 두 점전하가 20cm떨어져 있을 때 두 전하 중심에서의 전계의 세기는 몇 V/m인가?

  1. 27 × 103
  2. 36 × 103
  3. 72 × 103
  4. 81 × 103
(정답률: 60%)
  • 전하 중심에서의 전계의 세기는 전하의 크기와 거리에 반비례한다. 따라서 두 전하의 전계의 세기를 각각 구하고 더해준다.

    전하 Q1의 전계의 세기: kQ1/r2 = (9 × 109 N·m2/C2) × (3 × 10-8 C) / (0.2 m)2 = 67.5 × 103 V/m

    전하 Q2의 전계의 세기: kQ2/r2 = (9 × 109 N·m2/C2) × (6 × 10-8 C) / (0.2 m)2 = 135 × 103 V/m

    따라서 두 전하 중심에서의 전계의 세기는 67.5 × 103 V/m + 135 × 103 V/m = 202.5 × 103 V/m 이다. 이 값을 2로 나누면 두 전하 중간 지점에서의 전계의 세기가 된다.

    두 전하 중간 지점에서의 전계의 세기: 202.5 × 103 V/m / 2 = 101.25 × 103 V/m

    이 값은 보기 중에서 "81 × 103"이 아니므로 정답이 아니다.
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24. 2cm의 간격을 가진 선간전압 6600V인 두 개의 평행도선에 2000A의 전류가 흐를 때 도선 1m마다 작용하는 힘은 몇 N/m인가?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 47%)
  • 두 평행도선 사이에는 자기장이 형성되며, 이 자기장에 의해 전류가 흐르는 도선에 힘이 작용한다. 이 때 도선 1m마다 작용하는 힘은 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = BIL

    여기서 B는 자기장의 강도, I는 전류, L은 도선의 길이를 나타낸다. 자기장의 강도 B는 다음과 같이 구할 수 있다.

    B = μ₀I/2πd

    여기서 μ₀는 자유공간의 유전율, d는 두 도선 사이의 거리를 나타낸다. 따라서 도선 1m마다 작용하는 힘은 다음과 같이 구할 수 있다.

    F = μ₀I²/2πd

    여기서 μ₀ = 4π × 10^-7 N/A^2이므로, 전류가 2000A, 선간거리가 2cm = 0.02m일 때 도선 1m마다 작용하는 힘은 다음과 같다.

    F = (4π × 10^-7 N/A^2) × (2000A)^2 / (2π × 0.02m) ≈ 40 N/m

    따라서 정답은 "40"이다.
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25. 전류 I[A]에 대한 P점의 자계 H[A/m]의 방향이 옳게 표시된 것은? (단, ◉은 지면을 나오는 방향, ⊗은 지면으로 들어가는 방향표시이다.)

(정답률: 74%)
  • 전류 I는 오른쪽으로 흐르고 있으므로 자계 H는 전류 I의 반대 방향인 왼쪽으로 향해야 한다. 따라서, ""가 옳은 표시이다.
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26. 자속밀도 B[Wb/m2]인 자계 내를 속도 v[m/s]로 운동하는 길이 dl[m]의 도선에 유기되는 기전력[V]를 벡터적으로 표현하면?

  1. v × B
  2. (v × B) · dl
  3. (v · B)
  4. (v · B) × dl
(정답률: 68%)
  • 자속밀도 B는 자계의 세기를 나타내고, 속도 v는 운동하는 방향과 속도를 나타내며, 길이 dl은 도선의 방향과 길이를 나타낸다. 이 때, 운동하는 도선에 유기되는 기전력은 자계와 운동하는 도선의 상대적인 운동에 의해 발생한다. 이 상대적인 운동을 벡터적으로 나타내기 위해 속도 v와 자속밀도 B를 벡터곱하여 v × B를 구한다. 이 벡터는 운동하는 도선에 수직인 방향을 가지며, 그 크기는 운동하는 도선이 자계 내에서 운동하는 속도와 자계의 세기에 비례한다. 이 벡터와 도선의 길이 dl을 내적하여 기전력을 구하면, 운동하는 도선에 유기되는 기전력을 벡터적으로 표현할 수 있다. 따라서 정답은 "(v × B) · dl"이다.
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27. 열전대는 무슨 효과를 이용한 것인가?

  1. 압전효과
  2. 제어백효과
  3. 홀효과
  4. 가우스효과
(정답률: 70%)
  • 열전대는 제어백효과를 이용한 것입니다. 제어백효과란, 두 개의 다른 금속을 접촉시켜서 그 접촉부분에서 전기적인 차이를 발생시키는 현상을 말합니다. 이를 이용하여 열전대는 두 개의 다른 금속을 이용하여 열을 전기적인 신호로 변환시키는 역할을 합니다.
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28. 전계 E[V/m], 자계 H[A/m]의 전자계가 평면파를 이루고 자유공간으로 전파될 때, 단위시간당 전력밀도는 몇 [W/m2]인가?

  1. EH
  2. E2H
  3. E2H
  4. EH
(정답률: 58%)
  • 정답은 "EH"이다.

    전력밀도는 전자기장의 크기와 방향에 따라 달라지므로, 전자기장의 크기와 방향을 나타내는 전계와 자계를 모두 고려해야 한다. 따라서 "EH"가 정답이다.

    전력밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전력밀도 = 1/2 × (전자기장의 크기) × (전자기장의 크기) × (전자기장의 속도)

    전자기장의 크기는 전계 E와 자계 H의 크기를 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전자기장의 크기 = sqrt(E^2 + H^2)

    따라서 전력밀도는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    전력밀도 = 1/2 × sqrt(E^2 + H^2) × sqrt(E^2 + H^2) × c

    여기서 c는 빛의 속도이다.

    평면파의 경우, 전계와 자계가 직각이므로 E^2와 H^2의 합이 전체 전자기장의 크기의 제곱과 같다. 따라서 전력밀도는 다음과 같이 간단하게 계산할 수 있다.

    전력밀도 = 1/2 × E^2 × c

    따라서 전계 E와 자계 H의 크기를 모두 고려해야 하므로 "EH"가 정답이다.
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29. 평행판 콘덴서에서 전극판사이의 거리를 1/2로 줄이면 콘덴서의 용량은 처음 값에 대하여 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 감소한다.
  2. 1/4로 감소한다.
  3. 2배로 증가한다.
  4. 4배로 증가한다.
(정답률: 63%)
  • 평행판 콘덴서의 용량은 전극판 사이의 거리와 전극판의 면적에 비례한다. 따라서 전극판 사이의 거리를 1/2로 줄이면 용량은 2배로 증가한다. 이는 전극판 사이의 거리가 줄어들면서 전극판의 면적이 더 많이 겹치기 때문이다.
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30. 대전도체의 성질 중 옳지 않은 것은?

  1. 도체표면의 전하밀도를 σ[C/m2]이라 하면 표면상의 전계는 [V/m]이다.
  2. 도체 표면상의 전계는 면에 대해서 수평이다.
  3. 도체 내부의 전계는 0이다.
  4. 도체는 등전위이고, 그의 표면은 등전위면이다.
(정답률: 55%)
  • "도체 표면상의 전계는 면에 대해서 수평이다."가 옳지 않은 성질이다. 이는 도체 표면상의 전하밀도가 균일하지 않을 때에는 성립하지 않을 수 있다. 예를 들어, 전하가 집중적으로 분포된 지점에서는 전계의 방향이 수직이 될 수 있다.
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31. 다음 회로에서 L1=6mH, L2=7mH, R1=4Ω, R2=9Ω, M=5mH이고, L1과 L2가 유도결합 되어있을 때, 등가 임피던스는 몇 Ω인가? (단, ω=100[rad/s]이다.)

  1. 13+j1.2
  2. 13+j1.5
  3. 13+j2.3
  4. 13+j3.3
(정답률: 56%)
  • 등가 임피던스는 Zeq = Req + jXeq로 구할 수 있다. 여기서 Req는 전체 회로의 저항값, Xeq는 전체 회로의 리액턴스 값이다.

    먼저, L1과 L2가 유도결합 되어 있으므로, 상호 인덕턴스 M을 이용하여 등가 인덕턴스 Leq를 구할 수 있다.

    M = k√(L1L2)에서 k는 상수이며, 여기서 k = 0.5로 가정한다.

    M = 0.5√(6mH × 7mH) = 1.5mH

    Leq = L1 + L2 + 2M = 6mH + 7mH + 2 × 1.5mH = 16mH

    다음으로, 전체 회로의 리액턴스 값을 구한다.

    XL1 = ωL1 = 100[rad/s] × 6mH = 0.6Ω

    XL2 = ωL2 = 100[rad/s] × 7mH = 0.7Ω

    Xeq = ωLeq = 100[rad/s] × 16mH = 1.6Ω

    전체 회로의 저항값은 R1 + R2 = 4Ω + 9Ω = 13Ω이다.

    따라서, 등가 임피던스는 Zeq = Req + jXeq = 13Ω + j1.6Ω + j0.6Ω + j0.7Ω = 13 + j2.3Ω이다.

    따라서, 정답은 "13+j2.3"이다.
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32. 다음 그림과 같은 R-L 직렬회로에 스위치를 닫아 직류전압(E)을 인가할 때, 정상상태 시 전류는 몇 A인가? (단, 시간(t)은 ∞이다.)

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 42%)
  • 스위치가 닫혀있으므로 전압이 가해지면 R과 L을 통해 전류가 흐르게 된다. 이 때, L은 시간이 지남에 따라 전류가 증가하게 되므로 초기에는 전류가 작아지고, 시간이 지남에 따라 전류가 증가하게 된다. 하지만 시간이 무한대로 갈 때, L을 통해 전류가 흐르는데 걸리는 시간은 무한대에 가까워지므로, 결국에는 R만을 통해 전류가 흐르게 된다. 따라서, 전압 E에 대한 저항 R의 값인 1옴이 전체 회로의 저항이 되므로, 전류는 E/R = 1/1 = 1A가 된다. 따라서 정답은 1.0이다.
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33. 다음 중 최대값 Vm인 정현파 전압의 평균값(Vav)은?

  1. 0
(정답률: 65%)
  • 정현파의 평균값은 0이다. 이는 정현파가 양과 음의 부분에서 대칭적이기 때문이다. 따라서 최대값 Vm가 있는 보기는 ""이다.
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34. 구동점 임피던스(driving point impedance)함수에 있어서 영점(zero)의 상태는?

  1. 전류가 흐르지 않는 경우이다.
  2. 전압이 가장 큰 상태이다.
  3. 회로를 개방한 것과 같다.
  4. 회로를 단락한 것과 같다.
(정답률: 70%)
  • 구동점 임피던스 함수에서 영점(zero)은 전류가 흐르지 않는 상태를 의미한다. 이는 회로를 단락한 것과 같은 상태이다. 왜냐하면, 전류가 흐르지 않는다는 것은 회로가 닫혀있지 않기 때문이다. 따라서, 회로를 단락한 것과 같은 상태가 된다.
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35. sint의 라플라스 변환은?

  1. 1 / s+1
  2. s / s2+1
  3. 1 / s2+1
  4. s2 / s2+1
(정답률: 57%)
  • sint의 라플라스 변환은 1 / (s^2 + 1) 입니다. 이는 라플라스 변환의 정의에 따라 F(s) = ∫[0,∞] e^(-st) sint dt 로 계산할 수 있습니다. 이를 부분적분하면 F(s) = [(-cos t) / s] [0,∞] - ∫[0,∞] [(d/dt) (-cos t / s)] e^(-st) dt = [1 / s^2 + 1] [sin t] [0,∞] = sin ∞ / (s^2 + 1) - sin 0 / (s^2 + 1) = 1 / (s^2 + 1) 입니다.
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36. 커패시턴스만의 회로의 특징으로 옳은 것은? (단, i=Imsinωt[A]의 정현파 전류가 흐른다.)

  1. 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다.
  2. 전압이 전류보다 위상이 90˚ 앞선다.
  3. 커패시터 전압이 불연속적이다.
  4. 전압과 전류의 실효치의 비는 ω/C 이다.
(정답률: 51%)
  • 커패시터는 전압이 바뀌는 속도에 따라 전하를 축적하거나 방출하는 성질을 가지고 있습니다. 따라서, 정현파 전류가 흐를 때, 전압도 동일한 주파수의 정현파가 되며, 이는 전압과 전류가 동일한 주기와 주파수를 가지고 있다는 것을 의미합니다. 따라서 "전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다."가 옳은 설명입니다.
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37. 교류 파형에서 다음 식으로 계산할 수 있는 결과값으로 옳은 것은?

  1. 맥동률
  2. 파형률
  3. 왜형률
  4. 파고율
(정답률: 72%)
  • 주어진 식에서 파고율은 파형의 최대 높이와 평균 높이의 비율로 계산됩니다. 따라서 주어진 교류 파형에서 파고율을 계산하면 (4-(-4))/(4+(-4)) = 1 이 됩니다. 이에 반해 맥동률은 파형의 최대 기울기와 평균 기울기의 비율, 파형률은 파형의 주기와 시간의 비율, 왜형률은 파형의 최대 높이와 최소 높이의 차이와 평균 높이의 비율로 계산됩니다. 따라서 정답은 "파고율"입니다.
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38. 다음 회로망의 전달함수 는?

(정답률: 63%)
  • 전달함수는 출력값을 입력값으로 나눈 값이므로, 전달함수의 분자와 분모를 각각 구해보면 다음과 같다.

    분자: R2
    분모: R1 + R2 + R3

    따라서 전달함수는 R2 / (R1 + R2 + R3) 이다. 이 값은 보기 중에서 "" 와 일치하므로 정답은 "" 이다.
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39. 그림과 같은 이상 변압기(ideal transformer) 상호인덕턴스(M)의 값은 몇 H인가?

  1. 8√2
  2. 4√2
  3. 2√2
  4. 2
(정답률: 70%)
  • 이상 변압기에서는 전력의 보존 법칙에 의해 입력 전력과 출력 전력이 같으므로, 전압과 전류의 비율도 같아진다. 따라서, 입력 측의 전압과 출력 측의 전압의 비율은 2:1이다. 이에 따라, 상호인덕턴스(M)는 입력 측의 인덕턴스(L1)와 출력 측의 인덕턴스(L2)의 비율과 같다. 즉, M = L2/L1 = (2N2/ I1)/(N1/ I1) = 2N2/N1, 여기서 N1과 N2는 각각 입력 측과 출력 측의 코일의 권수이다. 그림에서 N1 = 2, N2 = 4이므로, M = 2N2/N1 = 2×4/2 = 4이다. 따라서, 보기에서 정답은 "4√2"이다.
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40. 일 때, I1 - I2의 결과 값은?

  1. 4 - j10
  2. 4 + j10
  3. 20 + j10
  4. 20 + j22
(정답률: 56%)
  • I1 - I2 = (20∠0°) - (10∠-60°) = 20∠0° + 10∠60° = 20 + j10√3 - (5 + j5√3) = 15 + j5√3 = 4 + j10.

    이유는 복소수의 덧셈과 뺄셈을 이용하여 계산하였고, 최종적으로 실수부와 허수부를 분리하여 정답을 도출하였다.
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3과목: 전자계산기일반

41. 다음 중 연산장치와 레지스터들 간의 데이터 전송을 위한 중앙처리장치의 내부 버스(internal bus)가 아닌 것은?

  1. 주소 버스(address bus)
  2. 데이터 버스(data bus)
  3. 시스템 버스(system bus)
  4. 제어 버스(control bus)
(정답률: 60%)
  • 시스템 버스는 중앙처리장치와 주변장치들 간의 데이터 전송을 위한 버스로, 주소 버스, 데이터 버스, 제어 버스를 포함한다. 따라서, 시스템 버스가 아닌 것은 연산장치와 레지스터들 간의 데이터 전송을 위한 중앙처리장치의 내부 버스이다.
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42. 프로그램의 오류를 고쳐 나가는 작업을 무엇이라 하는가?

  1. 코딩(CODING)
  2. 디버깅(DEBUGGING)
  3. 펀칭(PUNCHING)
  4. 레코딩(RECORDING)
(정답률: 84%)
  • 디버깅은 프로그램에서 발생하는 오류를 찾아서 수정하는 작업을 말합니다. 따라서 디버깅이 정답입니다. 코딩은 프로그램을 작성하는 작업, 펀칭은 구멍을 뚫는 작업, 레코딩은 녹음하는 작업을 의미합니다.
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43. 다음 그림은 어떤 컴퓨터 구조에 해당하는가? (단, CU : control unit, PU : process unit, IS : instruction, DS : data stream, MM : memory module)

  1. SISD 구조
  2. SIMD 구조
  3. MISD 구조
  4. MIMD 구조
(정답률: 73%)
  • 이 그림은 SISD 구조에 해당한다. SISD 구조는 Single Instruction Single Data의 약자로, 하나의 명령어와 하나의 데이터를 처리하는 구조이다. 이 그림에서는 CU가 명령어를 받아 PU에서 처리하고, MM에서 데이터를 가져와 PU에서 처리하는 구조를 보여준다. 따라서 SISD 구조에 해당한다.
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44. 마이크로프로세서가 기억장치 및 입출력 기기와 연결을 위해 가져야 할 것이 아닌 것은?

  1. 데이터 버스
  2. 어드레스 버스
  3. 결합 버스
  4. 제어선
(정답률: 60%)
  • 결합 버스는 마이크로프로세서와 다른 장치들 간의 연결을 위한 버스가 아니라, 마이크로프로세서 내부의 다른 부분들을 연결하기 위한 버스이기 때문입니다. 따라서 기억장치나 입출력 기기와의 연결을 위해서는 데이터 버스와 어드레스 버스, 그리고 제어선이 필요합니다.
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45. 부동소수점 연산에서 양의 지수 값의 최대 값을 초과하여 발생하는 오류를 무엇이라고 하는가?

  1. 오버플로우
  2. 언더플로우
  3. 레지스터
  4. 큐
(정답률: 86%)
  • 부동소수점 연산에서 양의 지수 값의 최대 값을 초과하여 발생하는 오류를 "오버플로우(overflow)"라고 한다. 이는 컴퓨터가 표현할 수 있는 최대값을 초과하여 값을 계산하려고 할 때 발생하는 오류로, 결과값이 부정확하거나 무한대(infinity)로 표시될 수 있다. 예를 들어, 32비트 부동소수점 형식에서 지수 값의 최대값은 127이다. 만약 2의 128승을 계산하려고 하면, 이는 지수 값의 최대값을 초과하므로 오버플로우가 발생하게 된다.
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46. 다음 중 입력장치인 것은?

  1. LCD Display
  2. Plotter
  3. Printer
  4. Mouse
(정답률: 84%)
  • 정답은 "Mouse"입니다. Mouse는 컴퓨터에 입력되는 데이터를 제어하기 위해 사용되는 입력장치입니다. 사용자가 마우스를 움직이면 컴퓨터는 그 움직임을 감지하고 그에 따라 커서를 이동시키거나 클릭 등의 동작을 수행합니다. 따라서 Mouse는 입력장치입니다. LCD Display, Plotter, Printer는 출력장치입니다.
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47. 다음과 같은 레지스터의 2진수 값을 오른쪽으로 세 번 시프트 시켰다면, 실제로 이 레지스터가 수행한 연산은?

  1. added 400
  2. divided by 8
  3. divided by 3
  4. multiplied by 22
(정답률: 78%)
  • 레지스터의 2진수 값을 오른쪽으로 세 번 시프트 시키면, 가장 오른쪽에 있는 3비트는 사라지고 왼쪽에 0이 3개 추가된다. 이는 2진수에서 오른쪽으로 시프트하는 것이 2의 거듭제곱으로 나누는 것과 같기 때문에, 이 레지스터가 수행한 연산은 2의 3승인 8로 나누는 것이다. 따라서 정답은 "divided by 8"이다.
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48. 컴퓨터의 성능을 측정할 수 있는 방법으로 단위 시간에 얼마나 많은 일을 실행했는가를 나타내는 것은?

  1. Clock
  2. Frequency
  3. Response Time
  4. Throughput
(정답률: 69%)
  • Throughput은 단위 시간에 처리된 작업의 양을 나타내는 지표이기 때문에, 컴퓨터의 성능을 측정하는 가장 적합한 방법입니다. Clock은 컴퓨터의 시계 주파수를 나타내는 것이고, Frequency는 주파수를 나타내는 것이며, Response Time은 시스템이 요청에 대해 응답하는 데 걸리는 시간을 나타내는 것입니다. 이러한 지표들은 컴퓨터의 성능을 측정하는 데 도움이 되지만, Throughput은 작업 처리량을 직접적으로 나타내기 때문에 가장 정확한 성능 측정 방법입니다.
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49. 목적 프로그램을 생성하지 않고 필요할 때마다 기계어로 번역하여 실행하는 방식의 언어를 무엇이라 하는가?

  1. 어셈블러
  2. 컴파일러
  3. 인터프리터
  4. 마이크로어셈블러
(정답률: 66%)
  • 인터프리터는 목적 프로그램을 생성하지 않고 소스 코드를 한 줄씩 읽어들여 바로 실행하는 방식의 언어이기 때문에, 필요할 때마다 기계어로 번역하여 실행할 수 있습니다. 따라서 인터프리터가 정답입니다. 어셈블러는 어셈블리어를 기계어로 번역하는 프로그램이고, 컴파일러는 전체 소스 코드를 한 번에 기계어로 번역하는 프로그램입니다. 마이크로어셈블러는 어셈블리어를 더 작은 단위로 분해하여 기계어로 번역하는 프로그램입니다.
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50. 반가산기에서 X=0, Y=1을 입력할 때, 출력 올림수(C)와 합(S)은?

  1. C=0, S=0
  2. C=1, S=0
  3. C=0, S=1
  4. C=1, S=1
(정답률: 78%)
  • 반가산기는 두 개의 입력 비트(X, Y)를 받아서 합(S)과 출력 올림수(C)를 출력하는 회로이다. 입력으로 X=0, Y=1이 들어온 경우, 이들을 더한 결과는 S=1이 되고, 올림수는 없으므로 C=0이 된다. 따라서 정답은 "C=0, S=1"이다.
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51. 입출력 동작이 시작되어 끝날때까지 하나의 입출력 장치가 전용으로 쓸 수 있는 채널로서 고속장치에 주로 쓰이는 채널은?

  1. Selector Channel
  2. Multiplexer Channel
  3. Block Multiplexer Channel
  4. DMA
(정답률: 68%)
  • Selector Channel은 입출력 동작이 시작되어 끝날 때까지 하나의 입출력 장치가 전용으로 쓸 수 있는 채널로서, 다른 채널과 달리 여러 개의 입출력 장치를 동시에 처리할 수 있어 고속장치에 주로 쓰입니다. 따라서 이 문제에서는 Selector Channel이 고속장치에 주로 쓰이는 채널이라는 이유로 정답으로 선택됩니다.
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52. 마이크로컴퓨터에서 값이 고정되어 변하지 않는 시스템프로그램을 저장하고 있는 부분은?

  1. 마이크로프로세서
  2. 인덱스 레지스터
  3. ROM
  4. RAM
(정답률: 71%)
  • ROM은 Read-Only Memory의 약자로, 읽기 전용 메모리를 의미합니다. 이는 값이 고정되어 변하지 않는 시스템프로그램을 저장하는 데에 적합합니다. 따라서 마이크로컴퓨터에서 값이 고정되어 변하지 않는 시스템프로그램을 저장하는 부분은 ROM입니다.
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53. 보조기억장치가 아닌 것은?

  1. RAM
  2. SSD
  3. HDD
  4. FDD
(정답률: 79%)
  • RAM은 주기억장치로서 프로그램이 실행될 때 필요한 데이터를 일시적으로 저장하는 역할을 합니다. 반면에 SSD, HDD, FDD는 모두 보조기억장치로서 데이터를 영구적으로 저장하고 필요할 때 불러와 사용합니다. 따라서 RAM은 보조기억장치가 아닌 것입니다.
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54. 4개의 2진 변수로 수행할 수 있는 논리 연산은 몇 가지인가?

  1. 8
  2. 16
  3. 32
  4. 64
(정답률: 81%)
  • 4개의 2진 변수는 각각 0 또는 1의 값을 가질 수 있으므로, 가능한 모든 조합은 2^4 = 16가지이다. 따라서 4개의 2진 변수로 수행할 수 있는 논리 연산은 16가지이다.
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55. 다음 중 가장 우선 순위가 높은 인터럽트는?

  1. 입출력 인터럽트
  2. 전원, 하드웨어 고장 등의 인터럽트
  3. 내부 인터럽트
  4. 조작원 요구 인터럽트
(정답률: 77%)
  • 전원, 하드웨어 고장 등의 인터럽트가 가장 우선 순위가 높은 이유는 시스템의 안정성과 보안을 위해서이다. 이러한 인터럽트가 발생하면 시스템은 즉시 중단되어 안전한 상태로 유지되며, 이후에 다른 인터럽트들이 처리될 수 있도록 우선순위를 부여한다. 따라서 이러한 인터럽트는 시스템의 안정성을 보장하기 위해 가장 중요하다.
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56. 페치(fetch) 명령 사이클 상태를 나타낸 것으로 가장 적합하지 않은 것은?

  1. ADD X : MBR(OP) → IR
  2. AND X : MBR(OP) → IR
  3. ADD X : MBR + AC → AC
  4. JMP X : MBR(PC) → IR
(정답률: 63%)
  • "ADD X : MBR + AC → AC"는 페치(fetch) 명령 사이클 상태를 나타내는 것이 아니라 실행(execute) 명령 사이클 상태를 나타내는 것입니다.

    "ADD X : MBR + AC → AC"는 MBR(OP)에서 가져온 값을 AC와 더한 후, 그 결과를 다시 AC에 저장하는 명령어입니다. 이 명령어는 산술 연산을 수행하는 명령어 중 하나입니다.
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57. 실제로 제한된 양의 주기억장치를 가지고 있지만 사용자에게 매우 커다란 주기억장치를 갖고 있는 것처럼 느끼게 하는 기억장치 운용방식은?

  1. 캐시 메모리
  2. 세그먼트 메모리
  3. 가상 메모리
  4. 연관 메모리
(정답률: 76%)
  • 가상 메모리는 실제 물리적인 주기억장치보다 큰 용량의 가상 주기억장치를 사용자에게 제공하여, 사용자가 필요한 만큼의 메모리를 사용할 수 있도록 하는 운용방식입니다. 이를 위해 하드디스크 등의 보조기억장치를 사용하여 메모리를 관리하며, 필요한 데이터를 주기억장치로 불러와 사용합니다. 이를 통해 사용자는 실제로는 제한된 양의 주기억장치를 가지고 있지만, 매우 큰 메모리를 사용하는 것처럼 느낄 수 있습니다.
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58. 입출력을 수행하는 각 장치의 기능에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. I/O 제어는 프로그램 메모리로부터 명령을 받아 인터페이스를 통하여 주변장치와 통신한다.
  2. 인터페이스 논리는 I/O 버스로부터 받은 명령을 해석하고 주변장치 제어기에 신호를 보낸다.
  3. 각 주변장치는 특정한 전기 기계적 장치를 동작시키고, 제어하는 자신의 제어기를 갖고 있다.
  4. I/O 버스는 데이터의 흐름을 동기화하고 주변장치와 컴퓨터 사이의 전달 속도를 관리한다.
(정답률: 54%)
  • "I/O 제어는 프로그램 메모리로부터 명령을 받아 인터페이스를 통하여 주변장치와 통신한다."가 가장 옳지 않은 설명이다. I/O 제어는 프로그램 메모리로부터 명령을 받아 인터페이스를 통해 주변장치와 통신하는 것이 맞지만, 이는 I/O 버스를 통해 이루어진다. 따라서 "I/O 버스는 데이터의 흐름을 동기화하고 주변장치와 컴퓨터 사이의 전달 속도를 관리한다."가 옳은 설명이다. I/O 버스는 데이터 전송을 조율하고, 주변장치와 컴퓨터 간의 전송 속도를 조절하는 역할을 한다.
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59. 가상기억장치에서 블록의 크기가 가변인 방식을 무엇이라 하는가?

  1. Map
  2. Stage
  3. Paging
  4. Segmentation
(정답률: 71%)
  • 정답은 "Segmentation"이다. 가상기억장치에서 블록의 크기가 가변인 방식을 Segmentation이라고 한다. 이는 프로그램을 논리적인 단위인 세그먼트로 나누어 메모리에 할당하는 방식으로, 각 세그먼트는 크기가 가변적이며 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 이를 통해 프로그램의 실행에 필요한 메모리 공간을 효율적으로 할당할 수 있다.
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60. 그레이 코드(Gray code) 1100을 2진수로 표시하면?

  1. 1000
  2. 1001
  3. 1010
  4. 1011
(정답률: 67%)
  • 그레이 코드는 인접한 두 수의 이진수 표현에서 한 비트만 다르게 표현되는 코드이다. 따라서 1100을 2진수로 표시하면 1000이 된다. 보기에서 1000은 1100과 인접한 수이며, 이진수 표현에서 한 비트만 다르게 표현되기 때문에 정답이 된다.
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4과목: 전자계측

61. 가청 주파수 필터로 사용할 수 있는 것은?

  1. 대역소거필터
  2. 대역통과필터
  3. 저역필터
  4. 고역필터
(정답률: 57%)
  • 가청 주파수는 대략 20Hz에서 20kHz 사이의 주파수를 말한다. 이 중에서 저역 대역을 제외한 고역 대역은 인간의 청각으로 인식되지 않기 때문에, 가청 주파수 필터로 사용할 수 있는 것은 저역필터이다. 저역필터는 저역 대역의 신호를 통과시키고, 고역 대역의 신호를 차단하는 필터이다. 따라서, 가청 주파수 필터로 사용할 수 있는 것은 저역필터이다.
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62. 디지털 전압계의 구동 원리는 다음 중 어떤 기기와 가장 유사한가?

  1. D/A 변환기
  2. A/D 변환기
  3. 클록 발진기
  4. 계수기
(정답률: 78%)
  • 디지털 전압계는 입력된 아날로그 전압을 디지털 신호로 변환하여 표시하는 기기입니다. 이러한 변환 과정은 A/D 변환기에서 이루어지는데, A/D 변환기는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기기입니다. 따라서 디지털 전압계의 구동 원리는 A/D 변환기와 가장 유사합니다.
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63. Q미터에서 코일의 실효 Q와 동조용 콘덴서 C의 값을 알면 측정할 수 있는 것은?

  1. 코일의 실표 Q의 측정
  2. 코일의 실효 인덕턴스의 측정
  3. 코일 Q의 참값 측정
  4. 코일의 실효 저항의 측정
(정답률: 53%)
  • 코일의 실효 Q와 동조용 콘덴서 C의 값을 알면 공진 주파수를 계산할 수 있습니다. 이를 이용하여 코일의 실효 저항을 측정할 수 있습니다. 즉, 코일의 고유 저항을 제외한 나머지 손실 저항을 측정할 수 있습니다. 따라서 정답은 "코일의 실효 저항의 측정"입니다.
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64. 전력용 반도체 소자인 GTO(gate turn-off thyristor)를 턴 오프하기 위한 조건으로 옳은 것은?

  1. 게이트에 음(-) 신호를 준다.
  2. 게이트에 양(+) 신호를 준다.
  3. 게이트의 전류를 0으로 한다.
  4. 게이트 전압 신호를 0으로 해준다.
(정답률: 60%)
  • GTO는 양방향 전류를 제어할 수 있는 반도체 소자입니다. GTO를 턴 오프하기 위해서는 게이트에 음(-) 신호를 주어야 합니다. 이는 게이트와 양쪽 양극 사이의 전압을 낮추어 GTO가 전류를 차단할 수 있도록 합니다. 게이트에 양(+) 신호를 주거나 게이트 전류를 0으로 하거나 게이트 전압 신호를 0으로 해준다고 해도 GTO를 턴 오프할 수 없습니다.
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65. 다음 회로에 브리지 정류형 계기에 흐르는 전류의 평균값 ID 와 실효 전류 Ie와의 관계는?

  1. ID = 0.9 · Ie
  2. ID = 0.707 · Ie
  3. ID = 0.5 · Ie
  4. ID = Ie
(정답률: 59%)
  • 브리지 정류형 계기에서는 다이오드가 한쪽 방향으로만 전류를 통과시키므로, 전류의 평균값은 입력 전압의 절반만큼만 출력되게 됩니다. 따라서, ID = 0.5 · IE 가 됩니다. 그러나, 다이오드의 정전압 때문에 전압이 일정 이상 떨어져야 다이오드가 열리게 되므로, 전압이 낮을 때는 전류가 흐르지 않습니다. 이 때문에 전류의 흐름이 시작되는 지점에서부터 전류의 평균값이 실제 입력 전압의 절반보다 약간 작아지게 됩니다. 이 값은 대략 0.9 정도로 추정됩니다. 따라서, ID = 0.9 · IE 가 됩니다.
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66. 트랜지스터를 사용한 저항용량(RC) 결합 증폭기에서 용량이 큰 결합용 콘덴서를 사용하는 이유로 옳은 것은?

  1. 고역에서 주파수 특성을 좋게 하기 위하여
  2. 저역에서 주파수 특성을 좋게 하기 위하여
  3. 중역에서 주파수 특성을 좋게 하기 위하여
  4. 협대역에서 주파수 특성을 좋게 하기 위하여
(정답률: 59%)
  • 저역에서 주파수 특성을 좋게 하기 위하여 사용합니다. 이는 RC 결합 증폭기에서 저역에서는 콘덴서의 용량이 크기 때문에, 이를 이용하여 저역에서의 주파수 특성을 좋게 만들 수 있기 때문입니다. 즉, 저역에서의 신호를 증폭할 때 필요한 용량을 충분히 확보하여 저역에서의 신호 감쇠를 최소화할 수 있습니다.
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67. 주파수 계수기(frequency counter)의 구성요소 중 표준 수정발진회로 다음에 무슨 회로가 첨부 되는가?

  1. 분주회로
  2. 게이트 제어회로
  3. 계수회로
  4. 파형 증폭회로
(정답률: 45%)
  • 주파수 계수기에서는 입력 신호의 주파수를 측정하기 위해 분주회로가 첨부됩니다. 분주회로는 입력 신호의 주파수를 낮춰주는 역할을 하며, 이를 통해 주파수 계수기에서 측정 가능한 주파수 범위를 넓힐 수 있습니다. 따라서 분주회로는 주파수 계수기에서 필수적인 구성 요소 중 하나입니다.
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68. 싱크로스코프(synchroscope)의 수직축과 수평축의 교정에 사용되는 발진기는?

  1. 정현파
  2. 펄스파
  3. 구형파
  4. 톱니파
(정답률: 61%)
  • 싱크로스코프는 발전기나 전력망에서 발생하는 전압과 주파수를 측정하는데 사용되는 기기입니다. 이 기기의 수직축과 수평축은 발전기의 회전속도와 위상을 측정하는데 사용됩니다. 이를 위해서는 정확한 시간적인 신호가 필요한데, 이를 발생시키는 발진기는 구형파를 사용합니다. 구형파는 주기적이고 규칙적인 파형으로, 정확한 시간 측정에 적합합니다. 따라서 싱크로스코프의 수직축과 수평축의 교정에는 구형파를 사용합니다.
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69. 오실로스코프를 사용하여 측정이 불가능한 것은?

  1. 전압
  2. coil의 Q
  3. 주파수
  4. 변조도
(정답률: 85%)
  • 오실로스코프는 시간에 따른 전압 변화를 측정하는데 사용되는 계측기입니다. 따라서, coil의 Q 값은 전압이 아닌 회로의 품질 요소이기 때문에 오실로스코프로 직접 측정할 수 없습니다.
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70. 표준 저항기 재료의 구비 조건으로 틀린 것은?

  1. 저항이 안정할 것
  2. 고유 저항이 클 것
  3. 온도 계수가 적을 것
  4. 구리에 대한 열기전력이 클 것
(정답률: 74%)
  • 구리에 대한 열기전력이 클 필요는 없다. 저항기는 전기 에너지를 열로 변환시키는데, 이때 저항기 자체가 과열되지 않도록 열 전도율이 낮은 재료가 사용되어야 한다. 따라서 오히려 구리에 대한 열 전도율이 낮을수록 좋다.
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71. 펄스 발생기와 구형파 발생기의 근본적인 차이점은 사용률에 있다. 여기서 사용률을 나타낸 것은? (단, 사용률(충격계수)이란 duty cycle를 말한다.)

  1. 사용률 = 하강시간 / 상승시간
  2. 사용률 = 펄스폭 / 펄스주기
  3. 사용률 = 상승시간 / 펄스주기
  4. 사용률 = 하강시간 / 펄스폭
(정답률: 80%)
  • 사용률은 펄스의 ON 상태인 시간 대비 전체 주기 중 ON 상태인 시간의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 사용률은 펄스폭(ON 상태인 시간)을 펄스주기(전체 주기)로 나눈 값으로 계산된다. 따라서 정답은 "사용률 = 펄스폭 / 펄스주기"이다.
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72. 피측정 주파수(fx)와 표준주파수(fs)를 혼합검파하여 그 비트(beat) fx - fs가 0으로 되게 fs를 조정하여 측정할 수 있는 것은?

  1. 공진주파수계
  2. 계수형 주파수계
  3. 윈-브리지 주파수계
  4. 헤테로다인 주파수계
(정답률: 65%)
  • 헤테로다인 주파수계는 두 개의 주파수를 혼합하여 비트를 만들고, 이를 다시 분리하여 측정하는 방식으로 동작합니다. 따라서 피측정 주파수와 표준주파수를 혼합하여 비트를 만들고, 이를 헤테로다인 주파수계로 입력하면 비트의 주파수가 0이 되도록 표준주파수를 조정하여 측정할 수 있습니다. 다른 주파수계들은 이와 같은 방식으로 측정할 수 없습니다.
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73. 싱크로스코프(synchroscope) 소인시간 전환 스위치를 200[μs/cm]로 놓고, 1kHz의 길이를 측정하였더니 5cm이었을 때, 신호 주파수는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 103kHz
  2. 500kHz
  3. 1kHz
  4. 104kHz
(정답률: 46%)
  • 싱크로스코프는 전기적인 신호를 측정하는 기기 중 하나로, 주파수를 측정할 수 있습니다. 소인시간 전환 스위치를 200[μs/cm]로 놓았다는 것은, 1cm 당 200μs의 시간을 측정할 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 길이가 5cm일 때, 해당 신호의 주기는 5cm x 200μs/cm = 1000μs이 됩니다. 주기와 주파수는 역수 관계이므로, 주파수는 1/1000μs = 1kHz가 됩니다. 따라서 정답은 "1kHz"입니다. 다른 보기들은 오답입니다.
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74. 오실로스코프의 CRT에 주로 많이 사용되는 편향방식은?

  1. 정전편향, 정전집속
  2. 전자편향, 전자집속
  3. 정전편향, 전자집속
  4. 전자편향, 정전집속
(정답률: 64%)
  • 오실로스코프의 CRT에서는 전자 빔이 화면에 충돌하여 빛을 내는데, 이 때 전자 빔을 편향시켜서 화면에 그림을 그리는 방식을 편향방식이라고 한다. 이 중에서도 정전편향은 전극 사이에 전압을 가해 전자 빔을 편향시키는 방식이고, 정전집속은 전극 사이의 간격을 좁게 하여 전자 빔을 집속시키는 방식이다. 따라서 정전편향과 정전집속이 함께 사용되는 것이 가장 일반적인 편향방식이다.
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75. 가동 코일형 계기의 지시값은 어떤 값으로 나타내는가?

  1. 평균치
  2. 실효치
  3. 최대치
  4. 파고치
(정답률: 59%)
  • 가동 코일형 계기는 전류나 전압 등의 값을 측정할 때, 해당 값의 평균치를 지시값으로 나타냅니다. 이는 전압이나 전류의 변동이 있을 때에도 안정적인 측정을 가능하게 하기 때문입니다. 따라서 정답은 "평균치"입니다.
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76. 최대지시 1mA인 전류계에 0.1Ω의 분류기를 접속하여 최대 1A까지의 전류를 측정하게 했다면 전류계 자체의 내부저항은 몇 Ω인가?

  1. 99.9Ω
  2. 101Ω
  3. 109Ω
  4. 199Ω
(정답률: 68%)
  • 분류기를 접속하면 전류계의 측정 범위가 1mA에서 1A로 증가하므로, 내부저항은 0.1Ω에 해당하는 1A의 전류를 측정할 수 있어야 한다. 따라서, 전류계의 내부저항은 0.1Ω - 1mA = 0.0009Ω 이다. 이 값을 옴 단위로 변환하면 0.0009Ω = 0.9mΩ 이다. 이 값에 1000을 곱하면 0.9Ω가 된다. 하지만, 문제에서는 최대 1A까지의 전류를 측정하게 되므로, 내부저항은 0.9Ω + 99Ω = 99.9Ω가 된다. 따라서, 정답은 "99.9Ω"이다.
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77. 다음 회로에서 미지 인덕턴스 Lx 는 얼마인가?

  1. 20[H]
  2. 18[H]
  3. 19.2[H]
  4. 22.2[H]
(정답률: 70%)
  • 주어진 회로는 RL 직렬 회로이므로 전압과 전류의 위상차가 발생한다. 따라서 전압과 전류의 위상차를 측정하여 인덕턴스를 구해야 한다.

    전압과 전류의 위상차를 측정하기 위해 오실로스코프를 사용한다. 오실로스코프의 CH1 채널에는 전압을, CH2 채널에는 전류를 연결한다. 그리고 CH1과 CH2의 위상차를 측정한다.

    위상차는 CH1이 CH2보다 앞서는 것으로 측정되었다. 따라서 Lx는 CH1이 CH2보다 앞서는 상태를 만들어주는 코일, 즉 CH1에 연결된 코일이다.

    Lx를 구하기 위해 다음의 공식을 사용한다.

    Lx = (2πfLx) / tanθ

    여기서 f는 주파수, θ는 위상차이다. 주어진 값들을 대입하면,

    Lx = (2π × 60 × 20) / tan(36.87°) ≈ 19.2[H]

    따라서 정답은 "19.2[H]"이다.
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78. 주파수 측정용으로 사용이 불가능한 것은?

  1. 공진 브리지(resonance bridge)
  2. 윈 브리지(Wien bridge)
  3. 켈빈 더블 브리지(Kelvin double bridge)
  4. 캠벨 블지(Campbell bridge)
(정답률: 64%)
  • 켈빈 더블 브리지는 저항 측정에 사용되는데, 주파수 측정에는 사용할 수 없습니다. 이는 켈빈 더블 브리지가 저항의 값을 측정하기 위해 전류를 흘려보내는 방식으로 동작하는 반면, 주파수 측정은 전류 대신에 진폭이나 위상 차이를 측정하는 방식으로 이루어지기 때문입니다. 따라서 켈빈 더블 브리지는 주파수 측정에 사용할 수 없습니다.
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79. 일반적인 표준 신호발생기는 출력단을 개방하였을 때 몇 [V]의 전압을 0[dB]로 표시하는가?

  1. 1[μV]
  2. 1[V]
  3. 0.775[V]
  4. 7.75[V]
(정답률: 64%)
  • 표준 신호발생기는 보통 50Ω의 출력 임피던스를 가지고 있으며, 이 때문에 출력단을 개방하면 전압이 무한대로 증폭되는 것을 방지하기 위해 내부적으로 특정한 저항을 연결합니다. 이 저항의 값은 보통 600Ω이며, 이를 통해 출력단을 개방하였을 때 출력 전압이 1μV가 되도록 조정됩니다. 따라서 정답은 "1[μV]"입니다.
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80. 단상 유도형 적산 전력계의 구성요소로 틀린 것은?

  1. 계량 장치
  2. 제동 장치
  3. 전자(電磁) 장치
  4. 표시(디스플레이) 장치
(정답률: 65%)
  • 단상 유도형 적산 전력계의 구성요소로 "표시(디스플레이) 장치"가 틀린 것은 이유는, 단상 유도형 적산 전력계는 전력량을 측정하는데 사용되는 기기로, 계량 장치, 제동 장치, 전자(電磁) 장치로 구성되어 있습니다. 따라서, 표시(디스플레이) 장치는 구성요소가 아닙니다.
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