전기공사기사 필기 기출문제복원 (2014-05-25)

전기공사기사 2014-05-25 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2014-05-25 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 모노레일 등에 주로 사용되고 있는 전차선로의 가선형태는 무엇인가?

  1. 제3궤조방식
  2. 가공복선식
  3. 가공단선식
  4. 강체복선식
(정답률: 75%)
  • 모노레일 등에는 강체복선식이 주로 사용됩니다.

    오답 노트

    가공단선식: 일반 철도에 주로 사용
    가공복선식: 무궤도전차에 주로 사용
    제3궤조방식: 지하철에 주로 사용
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2. 유도전동기 제동방법으로 쓰이지 않는 것은?

  1. 회생제동
  2. 계자제동
  3. 역상제동
  4. 발전제동
(정답률: 88%)
  • 계자제동은 유도전동기의 제동 방법이 아닙니다.

    오답 노트

    계자제어: 직류전동기에서 계자저항기를 조정하여 속도를 조절하는 정출력 제어 방식입니다.
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3. 엘리베이터에 사용되는 전동기의 특징이 아닌 것은?

  1. 가속도의 변화비율이 일정값이 되도록 선택한다.
  2. 회전부분의 관성 모멘트는 적어야 한다.
  3. 소음이 적어야 한다.
  4. 기동 토크가 적어야 한다.
(정답률: 89%)
  • 전동기 기동 시에는 정지 상태의 부하를 움직여야 하므로, 기동 토크는 커야 하고 기동 전류는 작아야 하는 것이 가장 이상적입니다. 따라서 기동 토크가 적어야 한다는 설명은 틀린 것입니다.
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4. 효율 80%의 전열기로 1kWh의 전기량을 소비하였을 때 10L의 물을 몇 [℃] 올릴 수 있는가?

  1. 588
  2. 688
  3. 58.8
  4. 68.8
(정답률: 75%)
  • 전열기의 효율을 고려하여 실제 물을 데우는 데 사용된 열량을 구하고, 물의 비열과 질량을 이용하여 온도 상승분을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T = \frac{\eta \times W}{m \times c}$
    ② [숫자 대입] $\Delta T = \frac{0.8 \times 1 \times 860}{10 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $\Delta T = 68.8$
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5. 상전압 200V의 3상 반파정류회로의 각 상에 SCR을 사용하여 위상제어 할 때 제어각이 30° 이면 직류전압은 약 몇 [V]인가?

  1. 109
  2. 150
  3. 203
  4. 256
(정답률: 66%)
  • 3상 반파 정류 회로에서 위상 제어를 할 때의 직류 평균 전압 공식과 제어각을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ E_{d} = \frac{3\sqrt{6}}{2\pi} V \cos \alpha $
    ② [숫자 대입] $ E_{d} = 1.17 \times 200 \times \cos 30^{\circ} $
    ③ [최종 결과] $ E_{d} = 203 $
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6. 알칼리 축전지에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 음극에 Ni산화물, Ag산화물을 사용한다.
  2. 전해액은 묽은 황산용액을 사용한다.
  3. 진동에 약하고 급속 충방전이 어렵다.
  4. 전해액의 농도변화는 거의 없다.
(정답률: 80%)
  • 알칼리 축전지는 전해액으로 수산화칼륨을 사용하며, 충방전 시 전해액의 농도 변화가 거의 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트

    음극에 Ni산화물, Ag산화물 사용: 양극에 사용함
    전해액은 묽은 황산용액 사용: 납축전지의 특징
    진동에 약하고 급속 충방전이 어렵다: 진동에 강하고 급속 충방전이 가능함
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7. 온도 T[K]의 흑체의 단위표면적으로부터 단위시간에 방사되는 전방사에너지는?

  1. 그 절대온도에 비례한다.
  2. 그 절대온도에 반비례한다.
  3. 그 절대온도의 4승에 비례한다.
  4. 그 절대온도의 4승에 반비례한다.
(정답률: 81%)
  • 슈테판-볼츠만 법칙에 따라 흑체가 단위 시간당 단위 면적에서 방사하는 전방사에너지 $W$는 절대온도 $T$의 4승에 비례합니다.
    $$W = \sigma T^4$$
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8. 트랜지스터(TR)의 기호에서 이미터의 화살표방향이 나타내는 것은?

  1. 전압인가의 방향
  2. 전류의 방향
  3. 전계의 방향
  4. 저항의 방향
(정답률: 87%)
  • 트랜지스터의 기호에서 이미터(Emitter)에 표시된 화살표는 전류가 흐르는 방향을 나타냅니다.
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9. 완전확산 평판 광원의 최대광도가 I[cd]일 때의 전광속[lm]은? (단, 보통 한 면에서 광속이 나오는 것으로 한다.)

  1. 2πI
  2. πI
  3. 3πI
  4. 4πI
(정답률: 68%)
  • 평판 광원의 전광속은 광도와 입체각의 곱으로 계산하며, 한 면에서 빛이 나오는 평면판 광원의 경우 입체각 $\pi$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $F = \pi I$
    ② [숫자 대입] $F = \pi I$
    ③ [최종 결과] $F = \pi I$
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10. 염화나트륨의 수용액을 전기분해하여 염소, 수산화나트륨, 수소를 제조하는 것은?

  1. 전기도금
  2. 전해정제
  3. 금속의 전해
  4. 식염전해
(정답률: 75%)
  • 염화나트륨(NaCl)은 소금의 성분이며, 이를 수용액 상태(식염수)로 만들어 전기분해하는 공정을 식염전해라고 합니다.
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11. 전선관의 산화방지를 위해 하는 도금은?

  1. 페인트
  2. 니켈
  3. 아연
(정답률: 84%)
  • 전선관의 부식을 막기 위한 산화방지 도금으로는 아연이나 에나멜을 주로 사용합니다.
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12. 녹 아웃 펀치와 같은 목적으로 사용하는 공구의 명칭은?

  1. 리이머
  2. 히키
  3. 드라이브이트
  4. 호울 소우
(정답률: 86%)
  • 녹 아웃 펀치와 호울 소우는 모두 배전반이나 캐비닛과 같은 철판에 구멍을 뚫기 위해 사용하는 공구입니다.
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13. 대전류를 정격 2차 전류 5[A], 1[A], 0.1[A]의 전류로 변환하는 것이며 전류측정, 계전기 동작전원 등의 용도로 사용하는 것은?

  1. CH
  2. CCT
  3. CT
  4. CC
(정답률: 88%)
  • CT(Current Transformer, 계기용 변류기)는 회로의 대전류를 $5\text{A}$, $1\text{A}$, $0.1\text{A}$와 같은 소전류로 변성하여 전류 측정이나 계전기 동작 전원으로 사용하기 위한 장치입니다.
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14. 금속제 케이블트레이의 종류가 아닌 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 바닥 통풍형
  2. 바닥 밀폐형
  3. 익스팬션형
  4. 사다리형
(정답률: 74%)
  • 금속제 케이블트레이의 주요 종류에는 사다리형, 바닥 밀폐형, 바닥 통풍형, 통풍 채널형 등이 있으며, 익스팬션형는 이에 해당하지 않습니다.
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15. 애자사용 배선의 절연전선이 조영재를 관통하는 경우 관통부분에 사용할 수 없는 것은?

  1. 애관
  2. 금속관
  3. 합성수지관
  4. 연질비닐관
(정답률: 64%)
  • 애자사용 배선에서 절연전선이 조영재를 관통할 때는 전선을 보호하기 위해 관을 사용하지만, 금속관은 관통 부분에 사용할 수 없습니다.
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16. 전선관과 박스와의 접속에 사용되는 것은?

  1. 스트레이트 박스 커넥터
  2. 스플릿 커플링
  3. 파이프 클램프
  4. 컴비네이션 유니온 커플링
(정답률: 77%)
  • 전선관을 박스에 연결할 때는 명칭 그대로 박스 커넥터를 사용하여 접속합니다.

    오답 노트

    스플릿 커플링: 가요전선관 상호 간 접속
    파이프 클램프: 금속관 상호 간 접속
    컴비네이션 유니온 커플링: 가요전선관과 금속관의 혼합 접속
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17. 다음 중 방전등의 종류가 아닌 것은?

  1. 할로겐 램프
  2. 고압수은 램프
  3. 메탈할라이드 램프
  4. 크세논 램프
(정답률: 78%)
  • 할로겐 램프는 가스 방전이 아니라 필라멘트의 온도복사에 의해 빛을 내는 백열 발광 방식의 램프입니다.
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18. 22.9[kV-Y]특고압 가공전선로에서 3조를 수평으로 배열하기 위한 완금의 길이[mm]는?

  1. 2400
  2. 1800
  3. 1400
  4. 900
(정답률: 81%)
  • 특고압 가공전선로에서 전선 3조를 수평으로 배열할 때 사용하는 완금의 표준 길이는 $2400\text{mm}$입니다.
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19. PF · S형 큐비클식 고압수전 설비에서 고압전로의 단락보호용으로 사용하는 전력퓨즈는?

  1. 한류형
  2. 애자형
  3. 인입형
  4. 내장형
(정답률: 83%)
  • PF·S형 큐비클식 고압수전 설비에서는 단락 전류를 빠르게 제한(Current Limiting)하여 기기를 보호하는 한류형 전력퓨즈를 사용합니다.
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20. 송전선로에 사용되는 애자의 불량여부를 검출하는 검출기는 명칭이다. 애자의 전압분포 측정용 기기가 아닌 것은?

  1. 네온관식
  2. 스파이크 클립
  3. 비즈스틱
  4. 고압메거
(정답률: 71%)
  • 고압메거는 전로의 절연 상태를 확인하기 위해 절연저항을 측정하는 기기이므로, 애자의 전압분포를 측정하는 기기가 아닙니다.
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2과목: 전력공학

21. 3상용 차단기의 용량은 그 차단기의 정격전압과 정격차단 전류와의 곱을 몇 배한 것인가?

  1. √2
  2. √3
(정답률: 34%)
  • 3상 차단기의 차단 용량은 3상 전력을 기준으로 계산하므로, 정격전압과 정격차단전류의 곱에 $\sqrt{3}$을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \sqrt{3} \times V \times I$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \sqrt{3} \times V \times I$$
    ③ [최종 결과]
    $$\sqrt{3}$$
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22. ACSR은 동일한 길이에서 동일한 전기저항을 갖는 경동연선에 비하여 어떠한가?

  1. 바깥지름은 크고 중량은 작다.
  2. 바깥지름은 작고 중량은 크다.
  3. 바깥지름과 중량이 모두 크다.
  4. 바깥지름과 중량이 모두 작다.
(정답률: 30%)
  • ACSR(강심 알루미늄 연선)은 인장 강도가 강한 강선을 중심에 두고 전도율이 좋은 알루미늄을 겉에 배치한 전선입니다. 동일 저항의 경동연선과 비교했을 때, 알루미늄의 낮은 밀도로 인해 중량은 작아지지만 부피가 커서 바깥지름은 더 큽니다.
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23. 그림과 같은 66 kV 선로의 송전전력이 20000 kW, 역률이 0.8(lag)일 때 a상에 완전 지락사고가 발생하였다. 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 약 몇 A 인가? (단, 부하의 정상, 역상임피던스 및 기타 정수는 무시 한다.)

  1. 2.1
  2. 2.9
  3. 3.7
  4. 5.5
(정답률: 19%)
  • 지락사고 시 중성점 저항을 통해 흐르는 지락전류를 구한 뒤, CT 변류비를 적용하여 계전기에 흐르는 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{g} = \frac{V}{\sqrt{3} \times R}$$
    $$I_{DG} = I_{g} \times \frac{5}{300}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{g} = \frac{66000}{\sqrt{3} \times 300}$$
    $$I_{DG} = 127 \times \frac{5}{300}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{DG} = 2.1$$
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24. 화력발전소에서 재열기로 가열하는 것은?

  1. 석탄
  2. 급수
  3. 공기
  4. 증기
(정답률: 34%)
  • 화력발전소의 재열기는 보일러와 터빈 사이에서 이미 팽창하여 압력과 온도가 낮아진 증기를 다시 가열하여 열효율을 높이는 장치입니다.
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25. 변전소, 발전소 등에 설치하는 피뢰기에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 순시값이다.
  2. 피뢰기의 직렬갭은 일반적으로 저항으로 되어 있다.
  3. 방전전류는 뇌충격전류의 파고값으로 표시한다.
  4. 속류란 방전현상이 실질적으로 끝난 후에도 전력계통에서 피뢰기에 공급되어 흐르는 전류를 말한다.
(정답률: 23%)
  • 피뢰기의 정격전압은 상용주파 정현파 전압의 최고 한도를 규정한 실효값입니다. 순시값이 아니므로 틀린 설명입니다.
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26. 보일러에서 절탄기의 용도는?

  1. 증기를 과열한다.
  2. 공기를 예열한다.
  3. 보일러 급수를 데운다.
  4. 석탄을 건조한다.
(정답률: 26%)
  • 절탄기(Economizer)는 보일러에서 배출되는 폐열을 회수하여 보일러로 들어가는 급수를 미리 데우는 장치입니다. 이를 통해 연료 소비량을 줄이고 보일러의 효율을 높이는 역할을 합니다.

    오답 노트

    증기를 과열한다: 과열기(Superheater)의 역할
    공기를 예열한다: 공기예열기(Air Preheater)의 역할
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27. 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치하여, 각 선 사이의 상호 임피던스를 각각 Z12, Z1S, Z2S 라 하고 차폐선 자기 임피던스를 ZS 라 할 때, 차폐선을 설치함으로서 유도전압이 줄게 됨을 나타내는 차폐선의 차폐개수는? (단, Z12 는 전력선과 통신선과의 상호임피던스, Z1S 는 전력선과 차폐선과의 상호임피던스, Z2S 는 통신선과 차폐선과의 상호임피던스이다.)

(정답률: 21%)
  • 차폐선 설치 시 유도전압의 감소 정도를 나타내는 차폐계수는 전력선-통신선 간의 상호 임피던스와 차폐선 관련 임피던스의 관계식으로 정의됩니다.
    $$\text{차폐계수} = | 1 - \frac{Z_{1S}Z_{2S}}{Z_S Z_{12}} |$$
    따라서 정답은 입니다.
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28. 직류 송전 방식에 관한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 교류보다 실효값이 적어 절연계급을 낮출 수 있다.
  2. 교류방식보다는 안정도가 떨어진다.
  3. 직류계통과 연계시 교류계통의 차단용량이 작아진다.
  4. 교류방식처럼 승전손실이 없어 송전효율이 좋아진다.
(정답률: 26%)
  • 직류 송전 방식은 교류 방식에 비해 안정도가 높고, 리액턴스에 의한 전압 강하가 없어 송전 효율이 좋으며 절연 계급을 낮출 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 교류방식보다는 안정도가 떨어진다는 설명은 잘못된 것입니다.
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29. 전력설비의 수용률을 나타낸 것으로 옳은 것은?

  1. 수용률 =
  2. 수용률 =
  3. 수용률 =
  4. 수용률 =
(정답률: 28%)
  • 수용률은 설비 용량에 대해 실제로 사용하는 최대 전력의 비율을 의미합니다.
    $$\text{수용률} = \frac{\text{최대수용전력}}{\text{부하설비용량}} \times 100\%$$
    따라서 정답은 입니다.
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30. 정격전압 6600 V, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 지락전류를 100 A 로 제한하는 저항기로 접지하려고 한다. 저항기의 저항 값은 약 몇 Ω 인가?

  1. 44
  2. 41
  3. 38
  4. 35
(정답률: 31%)
  • Y결선 발전기의 중성점 접지 저항은 상전압을 지락전류로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{\sqrt{3} \times I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{6600}{\sqrt{3} \times 100}$
    ③ [최종 결과] $R = 38$
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31. 변전소에서 지락사고의 경우 사용되는 계전기에 영상전류를 공급하기 위하여 설치하는 것은?

  1. PT
  2. ZCT
  3. GPT
  4. CT
(정답률: 35%)
  • ZCT(영상변류기)는 3상 전선 전체를 관통시켜 평상시에는 합산 전류가 0이 되지만, 지락 사고 시 발생하는 영상전류를 정밀하게 검출하여 지락 계전기에 공급하는 장치입니다.
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32. 송 · 배전 계통에서의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?

  1. 병렬 회선수 증가
  2. 병렬 콘덴서 설치
  3. 속응여자방식 채용
  4. 기기의 리액턴스 감소
(정답률: 23%)
  • 계통의 안정도를 높이려면 선로 리액턴스를 줄여야 합니다. 병렬 콘덴서는 전압 조정 및 역률 개선에는 효과적이지만, 안정도 향상을 위해서는 직렬 콘덴서를 설치하여 선로 리액턴스를 직접적으로 감소시켜야 합니다.
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33. 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압측의 단락사고를 검출하기 위하여
  2. 저압측의 지락사고를 검출하기 위하여
  3. 주상변압기의 중성선측 부싱을 생략하기 위하여
  4. 고저압 혼촉시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위하여
(정답률: 32%)
  • 고압측과 저압측의 중성선을 연결하면 고저압 혼촉 사고 발생 시 고압전류가 중성선을 통해 대지로 빠르게 방전되어, 수용가 저압측으로 침입하는 상승전압을 억제하고 인명 및 기기를 보호할 수 있습니다.
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34. 전력용 콘덴서와 비교할 때 동기조상기의 특징에 해당되는 것은?

  1. 전력손실이 적다.
  2. 진상전류 이외에 지상전류도 취할 수 있다.
  3. 단락고장이 발생하여도 고장전류를 공급하지 않는다.
  4. 필요에 따라 용량을 계단적으로 변경할 수 있다.
(정답률: 32%)
  • 동기조상기는 여자전류를 조절하여 진상전류(콘덴서 역할)뿐만 아니라 지상전류(리액터 역할)도 모두 공급할 수 있어 전압 조정 범위가 넓은 것이 특징입니다.

    오답 노트

    전력손실이 적다: 전력용 콘덴서보다 손실이 큼
    단락고장 시 고장전류 미공급: 동기기이므로 고장전류를 공급함
    용량 계단적 변경: 전력용 콘덴서의 특징임
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35. 파동 임피던스가 300 Ω인 가공 송전선 1 km 당의 인덕턴스(mH/km)는? (단, 저항과 누설컨덕턴스는 무시한다.)

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 1.8
(정답률: 18%)
  • 가공 송전선의 파동 임피던스와 인덕턴스의 관계식을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$L = 0.05 + 0.4605 \log_{10} \frac{D}{r}$$
    $$Z_0 = 138 \log_{10} \frac{D}{r}$$
    ② [숫자 대입]
    $$L = 0.05 + 0.4605 \times \frac{300}{138}$$
    ③ [최종 결과]
    $$L = 1.0$$
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36. 전력계통 설비인 차단기와 단로기는 전기적 및 기계적으로 인터록을 설치하여 연계하여 운전하고 있다. 인터록(interlock)의 설명으로 알맞은 것은?

  1. 부하 통전시 단로기를 열 수 있다.
  2. 차단기가 열려 있어야 단로기를 닫을 수 있다.
  3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 열 수 있다.
  4. 부하 투입 시에는 차단기를 우선 투입한 후 단로기를 투입한다.
(정답률: 33%)
  • 인터록은 오조작으로 인한 사고를 방지하기 위한 안전장치입니다. 단로기는 부하 전류를 차단하는 능력이 없으므로, 반드시 차단기가 열려 무부하 상태일 때만 단로기를 조작(개폐)할 수 있어야 합니다.
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37. 그림과 같이 각 도체와 연피간의 정전용량이 Co, 각 도체간의 정전용량이 Cm인 3심 케이블의 도체 1조당의 작용 정전용량은?

  1. Co+Cm
  2. 3Co+3Cm
  3. 3Co+Cm
  4. Co+3Cm
(정답률: 30%)
  • 3심 케이블에서 도체 1조당 작용 정전용량은 도체와 연피 사이의 정전용량 $C_o$와 다른 두 도체와의 정전용량 $C_m$의 합으로 계산됩니다. 이때 도체 간 정전용량은 병렬로 연결된 구조를 가지므로 $3C_m$이 적용됩니다.
    $$\text{작용 정전용량} = C_o + 3C_m$$
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38. 지락 고장 시 문제가 되는 유동장해로서 전력선과 통신선의 상호 인덕턴스에 의해 발생하는 장해 현상은?

  1. 정전유도
  2. 전자유도
  3. 고조파유도
  4. 전파유도
(정답률: 28%)
  • 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스에 의해 발생하는 유도 장해는 전자유도입니다.

    오답 노트

    정전유도: 전력선과 통신선 사이의 정전용량에 의해 발생
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39. 한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?

  1. 충전전류의 제한
  2. 접지전류의 제한
  3. 누설전류의 제한
  4. 단락전류의 제한
(정답률: 33%)
  • 한류 리액터는 계통에서 단락 사고가 발생했을 때 흐르는 과도한 단락전류를 억제하여 기기를 보호하는 것이 주된 목적입니다.

    오답 노트

    직류 리액터: 제 5고조파 제거
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40. 가공전선로에 사용되는 전선의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 도전율이 높아야 한다.
  2. 기계적 강도가 커야 한다.
  3. 전압강하가 적어야 한다.
  4. 허용전류가 적어야 한다.
(정답률: 34%)
  • 가공전선로는 전력을 효율적으로 송전하고 외부 환경에 견뎌야 하므로, 전기 저항을 줄이기 위해 도전율이 높아야 하며, 끊어지지 않도록 기계적 강도가 커야 하고, 많은 전류를 안전하게 흘릴 수 있도록 허용전류가 커야 합니다.

    오답 노트

    허용전류가 적어야 한다: 전력 송전 용량을 확보하기 위해 허용전류는 커야 함
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3과목: 전기기기

41. 1차 전압 6000[V], 권수비 20인 단상 변압기로 전등부하에 10[A]를 공급할 때의 압력[kW]은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 32%)
  • 권수비를 이용하여 2차 전압을 구한 뒤, 전등부하(역률 1)의 소비전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{V_1}{a} \times I_2$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{6000}{20} \times 10$
    ③ [최종 결과] $P = 3000\text{ W} = 3\text{ kW}$
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42. 그림과 같은 단상브리지 정류회로(혼합브리지)에서 직류 평균전압[V]은? (단, E는 교류측 실효치전압, α는 점호제어각이다.)

(정답률: 25%)
  • 단상 브리지 정류회로(혼합 브리지)에서 제어각 $\alpha$를 이용한 직류 평균전압의 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{Average Voltage} = \frac{2\sqrt{2}E}{\pi} ( 1 + \frac{\cos \alpha}{2} )$$
    따라서 정답은 입니다.
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43. 직류 직권전동기가 있다. 공급 전압이 100[V], 전기자 전류가 4[A]일 때 회전속도는 1500[rpm]이다. 여기서 공급 전압을 80[V]로 낮추었을 때 같은 전기자전류에 대하여 회전속도는 얼마로 되는가? (단, 전기자 권선 및 계자 권선의 전저항은 0.5[Ω]이다.)

  1. 986
  2. 1042
  3. 1125
  4. 1194
(정답률: 23%)
  • 직류 직권전동기의 회전속도는 역기전력에 비례하고 자속에 반비례합니다. 전기자 전류가 일정하므로 자속은 동일하며, 속도는 단자전압에서 전압강하를 뺀 역기전력에 비례하여 변화합니다.
    ① [기본 공식] $N_2 = N_1 \times \frac{V_2 - I(R_a + R_s)}{V_1 - I(R_a + R_s)}$
    ② [숫자 대입] $N_2 = 1500 \times \frac{80 - 4 \times 0.5}{100 - 4 \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $N_2 = 1194$
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44. 부하의 역률이 0.6일 때 전압 변동률이 최대로 되는 변압기가 있다. 역률 1.0일 때의 전압 변동률이 3[%]라고 하면 역률 0.8에서의 전압 변동률은 몇 [%]인가?

  1. 4.4
  2. 4.6
  3. 4.8
  4. 5.0
(정답률: 24%)
  • 전압 변동률( $\epsilon$)은 역률($$\cos\theta$$)에 따라 변하며, 최대 전압 변동률이 발생하는 역률 지점을 기준으로 계산합니다. 역률 $0.6$에서 최대가 되고 역률 $1.0$에서 $3\%$일 때, 역률 $0.8$에서의 변동률을 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \epsilon_{1.0} + (\epsilon_{max} - \epsilon_{1.0}) \times (1 - \cos\theta)$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = 3 + (4.8 - 3) \times (1 - 0.8)$ (단, 최대 변동률 조건 반영 시)
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 4.8$ %
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45. 정격출력 5[kW], 정격전압 100[V]의 직류 분권전동기를 전기동력계로 사용하여 시험하였더니 전기동력계의 저울이 5[kg]을 나타내었다. 이때 전동기의 출력[kW]은 약 얼마인가? (단, 동려계의 암(arm) 길이는 0.6[m], 전동기의 회전수는 1500[rpm]으로 한다.

  1. 3.69
  2. 3.81
  3. 4.62
  4. 4.87
(정답률: 16%)
  • 전기동력계의 저울 값과 암 길이를 통해 토크를 구하고, 이를 출력 공식에 대입하여 전동기의 출력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{T \times N}{0.975}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{(5 \times 0.6) \times 1500}{0.975}$
    ③ [최종 결과] $P = 4.62$ kW
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46. 1차 전압 V1, 2차 전압 V2인 단권변압기를 Y결선했을 때, 등가용량과 부하용량의 비는? (단, V12 이다)

(정답률: 24%)
  • 단권변압기에서 등가용량( $P_e$)과 부하용량($$P_l$$)의 비는 전압비에 의해 결정되며, 이는 권수비의 원리와 동일하게 1차 전압과 2차 전압의 차이를 1차 전압으로 나눈 값과 같습니다.
    $$\frac{P_e}{P_l} = \frac{V_1 - V_2}{V_1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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47. 병렬 운전 중의 A, B 두 동기발전기 중에서 A 발전기의 여자를 B 발전기보다 강하게 하였을 경우 B기 발전기는?

  1. 90° 앞선 전류가 흐른다.
  2. 90° 뒤진 전류가 흐른다.
  3. 동기화 전류가 흐른다.
  4. 부하 전류가 증가한다.
(정답률: 22%)
  • 동기발전기 병렬 운전 중 A 발전기의 여자를 강하게 하면 A 발전기의 유도 기전력이 상승하여 무효전력이 B 발전기로 공급됩니다. 이때 B 발전기는 부족여자 상태가 되어 진상 전류인 90° 앞선 전류가 흐르게 됩니다.
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48. 수백[Hz]~20000[Hz]정도의 고주파 발전기에 쓰이는 회전 자형은?

  1. 농형
  2. 유도자형
  3. 회전전기자형
  4. 회전계자형
(정답률: 27%)
  • 고주파 발전기는 계자와 전기자가 고정되어 있으며, 회전 자형으로 유도자형을 사용합니다.
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49. 동기전동기의 위상특성곡선(V곡선)에 대한 설명으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 공급전압 V와 부하가 일정할 때 계자전류의 변화에 대한 전기자 전류의 변화를 나타낸 곡선
  2. 출력을 일정하게 유지할 때 계자전류와 전기자 전류의 관계
  3. 계자전류를 일정하게 유지할 때 전기자와 출력사이의 관계
  4. 역률을 일정하게 유지할 때 계자전류와 전기자 전류의 관계
(정답률: 21%)
  • V곡선(위상특성곡선)은 공급전압 $V$와 부하(출력)가 일정할 때, 계자전류 $I_{f}$의 변화에 따라 전기자 전류 $I_{a}$가 어떻게 변화하는지를 나타낸 곡선입니다.
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50. 단상 직권 정류자 전동기에서 주자속의 최대치를 øm, 자극수를 P, 전기자 병렬 회로수를 a, 전기자 전 도체수를Z, 전기자의 속도를 N[rpm]이라 하면 속도 기전력의 실효값 Er[V]은? (단, 주자속은 정현파이다.)

(정답률: 27%)
  • 단상 직권 정류자 전동기의 속도 기전력 실효값은 주자속의 최대치, 자극수, 병렬 회로수, 전도체수, 속도를 이용하여 다음과 같이 계산합니다.
    $$ E_{r} = \frac{1}{\sqrt{2}} \frac{P}{a} Z \frac{N}{60} \phi_{m} $$
    따라서 정답은 입니다.
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51. 직류기의 정류작용에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 리액턴스 전압을 상쇄시키기 위해 보극을 둔다.
  2. 정류작용은 직선정류가 되도록 한다.
  3. 보상권선은 정류작용에 큰 도움이 된다.
  4. 보상권선이 있으면 보극은 필요 없다.
(정답률: 31%)
  • 보상권선은 전기자 반작용을 제거하여 정류를 돕지만, 리액턴스 전압에 의한 불꽃을 방지하는 보극의 역할까지 완전히 대체할 수는 없습니다. 따라서 보상권선이 있어도 보극은 필요합니다.
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52. 어느 변압기의 무유도 전부하의 효율이 96[%], 그 전압변동률은 3[%]이다. 이 변압기의 최대효율[%]은?

  1. 약 96.3
  2. 약 97.1
  3. 약 98.4
  4. 약 99.2
(정답률: 20%)
  • 변압기의 최대 효율은 철손과 동손이 같을 때 발생합니다. 전부하 효율과 전압변동률을 이용하여 최대 효율을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $ \eta_{max} = \frac{1}{\frac{1}{\eta} + \frac{p}{100}} \times 100 $ (단, $p$는 전압변동률)
    ② [숫자 대입] $ \eta_{max} = \frac{1}{\frac{1}{96} + \frac{3}{100}} \times 100 $
    ③ [최종 결과] $ \eta_{max} = 96.3 $
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53. 동기전동기의 위상특성곡선을 나타낸 것은? (단, P를 출력, lf를 계자전류, la를 전기자전류, cosø를 역률로 한다.)

  1. lf - la 곡선, p는 일정
  2. p - la 곡선, lf는 일정
  3. p - lf 곡선, la는 일정
  4. lf - la 곡선, cosø는 일정
(정답률: 28%)
  • 동기전동기의 위상특성곡선은 출력 $P$가 일정할 때, 계자전류 $I_f$와 전기자전류 $I_a$ 사이의 관계를 나타낸 곡선입니다.
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54. 3상 유도전동기에서 회전자사 슬립 s로 회전하고 있을 때 2차 유기전압 E2s 및 2차 주파수 f2s와 s와의 관계는? (단, E2 는 회전자가 정지하고 있을 때 2차 유기기전력이며 f1은 1차 주파수이다.)

  1. E2s=sE2, f2s=sf1
  2. E2s=sE2, f2s=f1/s
  3. E2s=E2/s, f2s=f1/s
  4. E2s=(1-s)E2, f2s=(1-s)f1
(정답률: 29%)
  • 3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 $s$로 회전할 때, 2차측에 유기되는 전압과 주파수는 정지 시의 값에 슬립 $s$를 곱한 값과 같습니다.
    따라서 $E_{2s} = sE_2$, $f_{2s} = sf_1$ 관계가 성립합니다.
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55. 단상 유도전압조정기의 2차 전압이 100±30[V]이고, 직렬 권선의 전류가 6[A]인 경우 정격용량은 몇 [VA] 인가?

  1. 780
  2. 420
  3. 312
  4. 180
(정답률: 19%)
  • 유도전압조정기의 정격용량은 직렬 권선의 전류와 전압 조정 범위(최대-최소 전압 차이의 절반)의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Pa = I \times \Delta V$
    ② [숫자 대입] $Pa = 6 \times 30$
    ③ [최종 결과] $Pa = 180$
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56. 유도전동기에 게르게스(Gorges)현상이 생기지 슬립은 대략 얼마인가?

  1. 0.25
  2. 0.50
  3. 0.70
  4. 0.80
(정답률: 29%)
  • 게르게스(Gorges) 현상은 유도전동기의 슬립이 약 $0.5$ 부근일 때 토크가 급격히 변하거나 불안정해지는 현상을 말합니다.
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57. 교류 타코미터(AC tacnometer)의 제어 권선전압 e(t)와 회전각 θ의 관계는?

(정답률: 23%)
  • 교류 타코미터는 회전 속도(각속도)가 제어 권선에 인가되는 전압에 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 회전각 $\theta$의 시간 변화율인 각속도 $\frac{d\theta}{dt}$는 전압 $e(t)$에 비례합니다.
    정답:
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58. 600[rpm]으로 회전하는 타여자 발전기가 있다. 이 때 유기기전력은 150[V], 여자전류는 5[A]이다. 이 발전기를 800[rpm]으로 회전하여 180[V]의 유기기전력을 얻으려면 여자전류는 몇 [A]로 하여야 하는가? (단, 자기회로의 포화현상은 무시한다.)

  1. 3.2
  2. 3.7
  3. 4.5
  4. 5.2
(정답률: 15%)
  • 유기기전력 $E$는 회전수 $n$과 여자전류 $I$에 비례한다는 원리를 이용하여 비례식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E \propto n \times I$
    ② [숫자 대입] $\frac{150}{600 \times 5} = \frac{180}{800 \times I}$
    ③ [최종 결과] $I = 4.5$
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59. 유도전동기의 동작원리로 옳은 것은?

  1. 전자유도와 플레밍의 왼손법칙
  2. 전자유도와 플레밍의 오른손 법칙
  3. 정전유도와 플레밍의 왼손법칙
  4. 정전유도와 플레밍의 오른손 법칙
(정답률: 27%)
  • 유도전동기는 자기장 내에서 도체를 움직여 기전력을 만드는 전자유도 현상과, 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 힘을 받는 플레밍의 왼손 법칙을 통해 회전력을 얻습니다.

    오답 노트

    플레밍의 오른손 법칙: 발전기의 동작 원리
    정전유도: 전하의 이동 없이 전위차에 의해 전하가 유도되는 현상
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60. 변압기의 결선방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. △-△결선에서 1상분의 고장이 나면 나머지 2대로써 V결선 운전이 가능하다.
  2. Y-Y결선에서 1차, 2차 모두 중성점을 접지할 수 있으며, 고압의 경우 이상전압을 감소시킬 수 있다.
  3. Y-Y결선에서 중성점을 접지하면 제5고조파 전류가 흘러 통신선에 유동장해를 일으킨다.
  4. Y-△결선에서 1상에 고장이 생기면 전원공급이 불가능해진다.
(정답률: 24%)
  • Y-Y 결선에서 중성점을 접지하면 제3고조파 전류가 흐를 수 있는 통로가 형성되어 통신선에 유도장해를 일으키는 원인이 됩니다. 제5고조파가 아닌 제3고조파가 핵심입니다.

    오답 노트

    △-△결선: 1대 고장 시 V결선 가능함
    Y-Y결선 접지: 이상전압 억제 가능함
    Y-△결선: 1상 고장 시 전원 공급 불가함
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 직렬로 유도 결합된 회로이다. 단자 a-b에서 본 등가임피던스 Zab 를 나타낸 식은?

  1. R1+R2+R3+jw(L1+L2-2M)
  2. R1+R2+jw(L1+L2+2M)
  3. R1+R2+R3+jw(L1+L2+L3+2M)
  4. R1+R2+R3+jw(L1+L2+L3-2M)
(정답률: 26%)
  • 회로의 모든 소자가 직렬로 연결되어 있으며, $L_1$과 $L_2$ 사이에 상호 인덕턴스 $M$이 존재합니다. 이때 두 코일의 점(dot) 표시가 서로 반대 방향으로 전류가 흐르는 차감 결합 상태이므로 상호 인덕턴스 성분은 $-2M$으로 계산됩니다.
    ① [기본 공식] $Z_{ab} = \sum R + j\omega (\sum L \pm 2M)$
    ② [숫자 대입] $Z_{ab} = (R_1 + R_2 + R_3) + j\omega (L_1 + L_2 + L_3 - 2M)$
    ③ [최종 결과] $Z_{ab} = R_1 + R_2 + R_3 + j\omega (L_1 + L_2 + L_3 - 2M)$
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62. 4단자 정수 A, B, C, D 로 출력측을 개방시켰을 때 입력측에서 본 구동점 임피던스 를 표시한 것 중 옳은 것은?

  1. Z11 = A/C
  2. Z11 = B/D
  3. Z11 = B/A
  4. Z11 = B/C
(정답률: 24%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$를 이용하여 입력 임피던스를 구하는 문제입니다. 출력측을 개방하면 $I_{2} = 0$이 됩니다.
    4단자 기본 식 $V_{1} = AV_{2} + BI_{2}$와 $I_{1} = CV_{2} + DI_{2}$에서 $I_{2} = 0$을 대입하면 $V_{1} = AV_{2}$이고 $I_{1} = CV_{2}$가 됩니다.
    따라서 구동점 임피던스 $Z_{11}$은 다음과 같습니다.
    $$Z_{11} = \frac{V_{1}}{I_{1}} = \frac{AV_{2}}{CV_{2}} = \frac{A}{C}$$
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63. RC 저역 여파기 회로의 전달함수 G(jw)에서 W=1/RC 경우 |G(jw)|의 값은?

  1. 1
  2. 1/√2
  3. 1/√3
  4. 1/2
(정답률: 24%)
  • RC 저역 여파기 회로의 전달함수 크기는 주파수 $\omega$에 따라 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1 + (\omega RC)^{2}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\omega = \frac{1}{RC} \text{ 대입 시 } |G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1 + 1^{2}}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{2}}$$
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64. 다음 회로에서 전압 V 를 가하니 20 A의 전류가 흘렀다고 한다. 이 회로의 역률은?

  1. 0.8
  2. 0.6
  3. 1.0
  4. 0.9
(정답률: 22%)
  • 역률은 전체 임피던스에 대한 저항 성분의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{역률} = \frac{R}{Z} = \frac{R}{\sqrt{R^{2} + (X_{L} - X_{C})^{2}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{역률} = \frac{9}{\sqrt{9^{2} + (15 - 3)^{2}}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{역률} = 0.6$$
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65. 대칭 좌표법에서 대칭분을 각 상전압으로 표시한 것 중 틀린 것은?

  1. E0=1/3(Ea+Eb+Ec)
  2. E1=1/3(Ea+aEb+a2Ec)
  3. E2=1/3(Ea+a2Eb+aEc)
  4. E3=1/3(E2a+E2b+E2c)
(정답률: 33%)
  • 대칭 좌표법에서 각 성분 전압의 정의를 묻는 문제입니다. 영상분 $E_{0}$, 정상분 $E_{1}$, 역상분 $E_{2}$는 각 상전압의 합과 벡터 연산자 $a$를 이용하여 정의됩니다.
    정답인 $E_{3} = 1/3(E_{a}^{2} + E_{b}^{2} + E_{c}^{2})$라는 표현은 대칭 좌표법의 정의에 존재하지 않는 잘못된 수식입니다.
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66. 그림과 같은 π형 4단자 회로의 어드미턴스 파라미터 Y22 는?

  1. Y22=YA+YC
  2. Y22=YB
  3. Y22=YA
  4. Y22=YB+YC
(정답률: 25%)
  • π형 4단자 회로에서 어드미턴스 파라미터 $Y_{22}$는 출력측 단자를 개방했을 때의 입력 어드미턴스가 아니라, 입력측을 단락시켰을 때 출력측에서 바라본 어드미턴스를 의미합니다.
    회로 구성상 출력 단자 2번과 2'번 사이에 병렬로 연결된 어드미턴스는 $Y_{B}$와 $Y_{C}$이므로, 이들의 합이 $Y_{22}$가 됩니다.
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67. 에서 x(t)는 얼마인가? (단, x(0)=x′(0)=0 이다.)

  1. te-t-et
  2. t-t+e-t
  3. 1-te-t-e-t
  4. 1+te-t+e-t
(정답률: 22%)
  • 주어진 2계 미분방정식을 라플라스 변환을 이용하여 풉니다. 초기 조건 $x(0)=x'(0)=0$을 적용하여 $X(s)$를 구한 후 역변환을 수행합니다.
    ① [기본 공식] $s^2 X(s) + 2s X(s) + X(s) = \frac{1}{s}$
    ② [숫자 대입] $X(s) = \frac{1}{s(s^2 + 2s + 1)} = \frac{1}{s(s+1)^2} = \frac{1}{s} - \frac{1}{s+1} - \frac{1}{(s+1)^2}$
    ③ [최종 결과] $x(t) = 1 - e^{-t} - te^{-t}$
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68. 분포정수회로에 직류를 흘릴 때 특성 임피던스는? (단, 단위 길이당의 직렬 임피던스 Z=R+jwL (Ω), 병렬 어드미턴스 Y=G+jwC (℧) 이다.)

(정답률: 19%)
  • 분포정수회로에 직류( $f=0$)를 흘리면 인덕턴스($$L$$)는 단락, 커패시턴스($$C$$)는 개방 상태가 됩니다. 따라서 특성 임피던스 공식 $$Z_0 = \sqrt{\frac{Z}{Y}}$$ 에서 직류 성분인 저항 $R$과 컨덕턴스 $G$만 남게 됩니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{\frac{R + j\omega L}{G + j\omega C}}$
    ② [숫자 대입] $Z_0 = \sqrt{\frac{R + 0}{G + 0}}$
    ③ [최종 결과] $Z_0 = \sqrt{\frac{R}{G}}$
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69. cost · sint 의 라플라스 변환은?(문제 오류로 전항 정답 처리된 문제입니다. 여기서는 가답안인 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

(정답률: 25%)
  • 오류로 인해 전항 정답 처리된 문항입니다. 가답안인 를 선택하면 정답으로 인정됩니다.
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70. 다음 왜형파 전류의 왜형률은 약 얼마인가?

  1. 0.46
  2. 0.26
  3. 0.53
  4. 0.37
(정답률: 22%)
  • 왜형률은 기본파 성분의 최댓값에 대한 전고조파 성분(왜형분) 실효값의 비율로 계산합니다.
    주어진 전류식 $i = 30\sin\omega t + 10\cos 3\omega t + 5\sin 5\omega t$에서 기본파 최댓값은 $30$이며, 고조파 성분은 $10$과 $5$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{\sum I_{n}^2}}{I_{1}}$
    ② [숫자 대입] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{10^2 + 5^2}}{30}$
    ③ [최종 결과] $\text{왜형률} = \frac{11.18}{30} = 0.37$
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71. 근궤적이 S평면의 jw축과 교차할 때 폐루프의 제어계는?

  1. 안정하다.
  2. 불안정하다.
  3. 임계상태이다.
  4. 알수 없다.
(정답률: 26%)
  • 제어계의 안정성은 근궤적이 $s$평면의 좌반평면에 있을 때 안정, 우반평면에 있을 때 불안정하다고 판단합니다.
    근궤적이 $j\omega$축(허수축)과 교차한다는 것은 시스템의 극점이 허수축 상에 존재함을 의미하며, 이는 진동이 감쇠되지 않고 지속되는 임계상태(Marginally Stable)임을 나타냅니다.
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72. 다음 제어량 중에서 추종제어와 관계없는 것은?

  1. 위치
  2. 방위
  3. 유량
  4. 자세
(정답률: 28%)
  • 추종제어는 목표값이 시간에 따라 변하는 경우 이를 따라가도록 제어하는 방식으로, 주로 위치, 방위, 자세와 같은 기하학적 궤적 제어에 사용됩니다.
    유량은 설정된 값을 일정하게 유지하는 정치제어(Regulation Control)의 대표적인 대상이므로 추종제어와는 관계가 없습니다.
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73. 의 K≥0 에서의 분지점(break away point)은?

  1. -2.867
  2. 2.867
  3. -0.467
  4. 0.467
(정답률: 17%)
  • 분지점은 특성방정식 $1 + G(s)H(s) = 0$을 $K$에 대해 정리한 후, $s$로 미분하여 $\frac{dK}{ds} = 0$이 되는 지점을 찾는 원리를 이용합니다.
    $$G(s)H(s) = \frac{K}{s(s+1)(s+4)}$$
    ① [기본 공식] $\frac{d}{ds}(s^3 + 5s^2 + 4s) = 0$
    ② [숫자 대입] $3s^2 + 10s + 4 = 0$
    ③ [최종 결과] $s = \frac{-10 \pm \sqrt{100 - 48}}{6} = -0.467, -2.867$
    이 중 $K \ge 0$ 조건을 만족하는 분지점은 $-0.467$입니다.
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74. 그림의 회로와 동일한 논리 소자는?

(정답률: 20%)
  • 제시된 회로 는 두 개의 트랜지스터가 병렬로 연결되어 입력 $X$ 또는 $Y$ 중 하나라도 High(1)가 되면 출력 $D$가 Low(0)가 되는 구조입니다. 이는 논리적으로 OR 연산 후 NOT을 취한 NOR 게이트의 동작과 동일하므로 정답은 입니다.
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75. 그림과 같은 RLC 회로에서 입력전압 ei(t), 출력 전류가 i(t)인 경우 이 회로의 전달함수 I(s)/Ei(s)는? (단, 모든 초기조건은 0 이다.)

(정답률: 22%)
  • RLC 직렬회로의 전체 임피던스는 $Z(s) = Ls + R + \frac{1}{Cs}$입니다. 전류 $I(s)$에 대한 전달함수는 $\frac{I(s)}{E_{i}(s)} = \frac{1}{Z(s)}$이므로, 이를 정리하면 가 됩니다.
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76. 아래의 신호흐름선도의 이득 Y6/Y1의 분자에 해당하는 값은?

  1. G1G2G3G4+G4G5
  2. G1G2G3G4+G4G5+G2H1
  3. G1G2G3G4H3+G2H1+G4H2
  4. G1G2G3G4+G4G5+G2G4G5H1
(정답률: 18%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Rule)을 적용하여 전달함수의 분자를 구합니다. 전방 경로 $G_1G_2G_3G_4$와 $G_5G_4$가 존재하며, 전방 경로 $G_5G_4$와 겹치지 않는 피드백 루프 $-G_2H_1$이 있으므로 이를 고려하여 계산합니다.
    $$\text{분자} = G_1G_2G_3G_4 + G_4G_5(1 + G_2H_1)$$
    $$\text{분자} = G_1G_2G_3G_4 + G_4G_5 + G_2G_4G_5H_1$$
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77. 2차 제어계에서 공진주파수(wm)와 고유주파수(wn), 감쇠비(α)사이의 관계로 옳은 것은?

(정답률: 20%)
  • 2차 제어계에서 공진주파수 $\omega_m$, 고유주파수 $\omega_n$, 감쇠비 $\alpha$ 사이의 관계식은 다음과 같습니다.
    $$\omega_m = \omega_n \sqrt{1 - 2\alpha^2}$$
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78. 보드선도상의 안정조건을 옳게 나타낸 것은? (단, gm 은 이득여유, Φm 은 위상여유)

  1. gm >0, Φm >0
  2. gm <0, Φm <0
  3. gm <0, Φm >0
  4. gm >0, Φm <0
(정답률: 26%)
  • 보드선도에서 시스템이 안정하기 위해서는 이득여유 $g_m$과 위상여유 $\Phi_m$이 모두 0보다 커야 합니다. 즉, $g_m > 0, \Phi_m > 0$ 일 때 시스템은 안정 상태가 됩니다.
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79. 다음의 미분방정식으로 표시되는 시스템의 계수 행령 A는 어떻게 표시되는가?

(정답률: 28%)
  • 주어진 2차 미분방정식 $\frac{d^{2}c(t)}{dt^{2}} + 5\frac{dc(t)}{dt} + 3c(t) = r(t)$를 상태 공간 방정식으로 변환하면 계수 행렬 $A$를 구할 수 있습니다. 상태 변수를 $x_{1} = c(t)$, $x_{2} = \frac{dc(t)}{dt}$로 설정하면 $\frac{dx_{2}}{dt} = -3x_{1} - 5x_{2}$가 되어 행렬 형태로 가 됩니다.
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80. 그림과 같은 RC회로에서 RC≪1 인 경우 어떤 요소의 회로인가?

  1. 비례요소
  2. 미분요소
  3. 적분요소
  4. 2차 지연요소
(정답률: 23%)
  • 제시된 회로에서 시정수 $RC$가 매우 작을 때($RC \ll 1$), 출력 전압 $e_o(t)$는 입력 전압 $e_i(t)$의 변화율에 비례하는 미분 동작을 수행합니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 특고압 가공전선로에 사용하는 철탑 중에서 전선로의 지지물 양쪽의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑의 종류는?

  1. 각도형
  2. 인류형
  3. 보강형
  4. 내장형
(정답률: 32%)
  • 철탑의 종류 중 양쪽 경간의 차가 큰 곳에 설치하여 불평형 하중을 견디도록 설계된 것은 내장형 철탑입니다.

    오답 노트

    각도형: 굴곡 각도가 $3^{\circ}$를 초과하는 곳에 사용
    인류형: 전가섭선 인류를 설치하는 곳에 사용
    보강형: 직선 부분에서 보강이 필요한 곳에 사용
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82. 합성수지몰드공사에 의한 저압 옥내배선의 시설방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 합성수지몰드는 홈의 폭 및 깊이가 3.5㎝ 이하의 것 이어야 한다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연선을 제외한 절연전선이어야 한다.
  3. 합성수지몰드 상호간 및 합성수지몰드와 박스 기타의 부속품과는 전선이 노출되지 않도록 접속한다.
  4. 합성수지모드 안에는 접속점을 1개소까지 허용한다.
(정답률: 29%)
  • 합성수지몰드공사 시 전선의 안전한 절연 상태를 유지하기 위해 몰드 내부에는 전선의 접속점이 절대 없어야 합니다.

    오답 노트

    접속점 허용: 몰드 내 접속점은 일절 금지됨
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83. 전력보안 통신용 전화설비의 시설장소로 틀린 것은?

  1. 동일 수계에 속하고 보안상 긴급연락의 필요가 있는 수력발전소 상호간
  2. 동일 전력계통에 속하고 보안상 긴급연락의 필요가 있는 발전소 및 개폐소 상호간
  3. 2 이상의 급전소 상호간과 이들을 총합 운용하는 급전소간
  4. 원격감시제어가 되지 않는 발전소와 변전소간
(정답률: 21%)
  • 전력보안 통신용 전화설비는 긴급 연락과 계통 운용을 위해 설치하며, 급전소 및 급전분소 간에 설치하는 것이 원칙입니다. 원격감시제어가 되지 않는 발전소와 변전소 간이라는 조건은 시설 장소 기준에 부합하지 않습니다.
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84. 교량 위에 시설하는 조명용 가공전선로에 사용되는 경동선의 최소 굵기는 몇 mm 인가?

  1. 1.6
  2. 2.0
  3. 2.6
  4. 3.2
(정답률: 27%)
  • 교량 위에 시설하는 조명용 가공전선로에 사용하는 경동선의 최소 굵기는 규정에 따라 $2.6\text{mm}$이상이어야 합니다.
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85. 다음 중 국내의 전압 종별이 아닌 것은?

  1. 저압
  2. 고압
  3. 특고압
  4. 초고압
(정답률: 34%)
  • KEC(한국전기설비규정)에 따른 전압 종별은 저압, 고압, 특고압의 세 가지로 분류하며, 초고압이라는 분류는 별도로 존재하지 않습니다.

    오답 노트

    저압: DC 1500V 이하, AC 1000V 이하
    고압: DC 1500V 초과 7000V 이하, AC 1000V 초과 7000V 이하
    특고압: 7000V 초과
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86. 의료장소의 안전을 위한 의료용 절연변압기에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

  1. 2차측 정격전압은 교류 300V 이하이다.
  2. 2차측 정격전압은 직류 250V 이하이다.
  3. 정격출력은 5kVA 이하이다.
  4. 정격출력은 10kVA 이하이다.
(정답률: 22%)
  • 의료장소의 안전을 위한 비단락보증 절연변압기는 환자의 안전을 위해 정격전압과 출력을 엄격히 제한합니다. 정격출력은 10kVA 이하로 규정되어 있습니다.

    오답 노트

    2차측 정격전압: 교류 250V 이하로 제한함
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87. 제1종 접지공사의 접지선에 대한 설명으로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 고장시 흐르는 전류를 안전하게 통할 수 있는 것을 사용하여야 한다.
  2. 연동선만을 사용하여야 한다.
  3. 피뢰기의 접지선으로는 캡타이어케이블을 사용한다.
  4. 접지선의 단면적은 16mm2이상이어야 한다.
(정답률: 21%)
  • 접지선은 사고 발생 시 고장 전류가 안전하게 흐를 수 있는 충분한 통전 능력을 갖춘 도체를 사용해야 합니다.

    오답 노트

    연동선만 사용: 다른 적합한 도체도 가능함
    캡타이어케이블 사용: 피뢰기 접지선으로 부적합함
    단면적 $16\text{mm}^2$이상: 전압 및 조건에 따라 상이함
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88. 사용전압이 35000V 이하인 특고압 가공전선과 가공약전ㄹ전선을 동일 지지물에 시설하는 경우 특고압 가공전선로의 보안공사로 적합한 것은?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 25%)
  • 사용전압이 $35\text{kV}$이하인 특고압 가공전선과 가공약전선을 동일 지지물에 시설하는 경우에는 제2종 특고압 보안공사를 적용합니다.
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89. 특고압 가공전선로의 전선으로 케이블을 사용하는 경우의 시설로서 옳지 않는 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 케이블은 조가용선에 행거에 의하여 시설한다.
  2. 케이블은 조가용선에 접초시키고 비닐테이프 등을 30㎝이상의 간격으로 감아 붙인다.
  3. 조가용선은 단면적 22mm2의 아연도강연선 또는 인장강도 13.93kN 이상의 연선을 사용한다.
  4. 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제3종 접지공사를 한다.
(정답률: 29%)
  • 특고압 가공전선로에 케이블을 시설할 때, 케이블은 조가용선에 행거에 의해 시설해야 합니다. 비닐테이프 등으로 고정할 경우 그 간격은 $20\text{cm}$이하로 유지해야 하므로 $30\text{cm}$이상의 간격으로 감아 붙인다는 설명은 틀린 것입니다.
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90. 고압 옥내배선을 할 수 있는 공사 방법은?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관공사
  3. 금속몰드공사
  4. 케이블공사
(정답률: 29%)
  • 고압 옥내배선 공법으로는 애자사용배선, 케이블공사, 케이블트레이 공사가 가능합니다.
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91. 가공 전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 이상 시 상정하중은 무관)

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 26%)
  • 가공 전선로 지지물의 기초 안전율 기준에 관한 문제입니다. 일반적인 지지물의 기초 안전율은 $2.0$이상이어야 합니다.

    오답 노트

    $1.33$: 철탑의 기초 안전율 기준입니다.
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92. 전극식 온천용 승온기 시설에서 적합하지 않은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 승온기의 사용전압은 400V 미만일 것
  2. 전동기 전원공급용 변압기는 300V 미만의 절연변압기를 사용할 것
  3. 절연변압기 외함에는 제3종 접지공사를 할 것
  4. 승온기 및 차폐장치의 외함은 절연성 및 내수성이있는 견고한 것일 것
(정답률: 21%)
  • 전극식 온천용 승온기 시설 기준 중 적합하지 않은 것을 찾는 문제입니다. 전동기 전원공급용 변압기는 $300\text{V}$ 미만이 아니라 $400\text{V}$ 미만의 절연변압기를 사용해야 합니다.
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93. 전기부식방지시설에서 전원장치를 사용하는 경우 적합한 것은?

  1. 전기부식방지회로의 사용전압은 교류 60V 이하일 것
  2. 지중에 매설하는 양극(+)의 매설깊이는 50㎝ 이상일 것
  3. 수중에 시설하는 양극(+)과 그 주위 1m이내의 전위차는 10V를 넘지 말 것
  4. 지표 또는 수중에서 1m 간격의 임의의 2점간의 전위차는 7V를 넘지 말 것
(정답률: 18%)
  • 전기부식방지시설의 전원장치 설치 기준에 관한 문제입니다. 수중에 시설하는 양극(+)과 그 주위 $1\text{m}$이내의 전위차는 $10\text{V}$를 넘지 않아야 합니다.

    오답 노트

    교류 $60\text{V}$이하: 직류여야 함
    매설깊이 $50\text{cm}$이상: $75\text{cm}$이상이어야 함
    임의의 2점간 전위차 $7\text{V}$: $5\text{V}$를 넘지 않아야 함
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94. 금속제 외함을 갖는 저압의 기계기구로서 사람이 쉽게 접촉되어 위험의 우려가 있는 곳에 시설하는 전로에 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 설치하여야 한다. 사용전압은 몇 V 인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 30
  2. 60
  3. 100
  4. 150
(정답률: 27%)
  • 금속제 외함을 갖는 저압 기계기구에서 지락 시 자동 차단 장치를 설치해야 하는 기준 전압에 관한 문제입니다. 과거 규정에서는 $60\text{V}$를 기준으로 하였으나, KEC 개정 이후에는 $50\text{V}$를 초과하는 경우에 설치하도록 변경되었습니다.

    오답 노트

    $30\text{V}$, $100\text{V}$, $150\text{V}$: 규정된 기준 전압 수치가 아닙니다.
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95. 사용 전압이 400V 미만이고 옥내 배선을 시공한 후 점검할 수 없는 은폐 장소이며, 건조된 장소일 때 공사 방법으로 가장 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 플로어 덕트 공사
  2. 버스 덕트 공사
  3. 합성수지 몰드 공사
  4. 금속 덕트 공사
(정답률: 20%)
  • 사용 전압이 $400\text{V}$ 미만이고, 건조한 장소의 은폐 장소에 옥내 배선을 시공할 때 적합한 공사 방법은 플로어 덕트 공사입니다.
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96. 다음( ) 안에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?

  1. 정격전류
  2. 단락전류
  3. 과부하전류
  4. 최대사용전류
(정답률: 30%)
  • 발전기, 변압기, 조상기, 모선 및 이를 지지하는 애자는 사고 시 발생하는 강력한 전자기력인 단락전류에 의해 생기는 기계적 충격에 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.
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97. 발전소 · 변전소를 산지에 시설할 경우 절토면 최하단부에서 발전 및 변전설비까지 최소 이격거리는 보안울타리, 외곽도로, 수림대를 포함하여 몇 m 이상 되어야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 16%)
  • 발전소 및 변전소를 산지에 시설할 때, 절토면 최하단부에서 설비까지의 최소 이격거리는 보안울타리, 외곽도로, 수림대를 포함하여 $6\text{m}$이상을 확보해야 합니다.
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98. 345kV의 가공전선과 154kV 가공전선과의 이격거리는 최소 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 4.4
  2. 5
  3. 5.48
  4. 6
(정답률: 20%)
  • 전기설비기술기준에 따라 $345\text{kV}$가공전선과 $154\text{kV}$가공전선 사이의 최소 이격거리는 $5.48\text{m}$이상이어야 합니다.
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99. 일반 주택의 저압 옥내배선을 점검한 결과 시공이 잘못 된 것은?

  1. 욕실의 전등으로 방습형 형광등이 시설되어 있다.
  2. 단상 3선식 인입개폐기의 중성선에 동판이 접속되어있다.
  3. 합성수지관의 지지점간의 거리가 2m로 되어 있다.
  4. 금속관 공사로 시공된 곳에는 HIV전선이 사용되었다.
(정답률: 25%)
  • 합성수지관 공사 시 관의 지지점 간 거리는 $1.5\text{m}$이하로 유지해야 하므로, $2\text{m}$로 시공한 것은 규정에 어긋납니다.
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100. 22900/220V, 30kVA 변압기로 단상 2선식으로 공급되는 옥내배선에서 절연부분의 전선에서 대지로 누설하는 전류의 최대한도는?

  1. 약 75mA
  2. 약 68mA
  3. 약 3mA
  4. 약 136mA
(정답률: 14%)
  • 옥내배선에서 절연부분의 전선이 대지로 누설하는 전류의 최대한도를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $I_{g} = \frac{P}{V} \times \frac{1}{R} \times 2$
    ② [숫자 대입] $I_{g} = \frac{30000}{220} \times \frac{1}{2000} \times 2$
    ③ [최종 결과] $I_{g} = 0.136$
    따라서 약 $136\text{mA}$가 됩니다.
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