1과목: 전기응용
1. 20[℃]의 물 5[ℓ]를 용기에 넣어 1[㎾]의 전열기로 가열하여 90[℃]로 하는데 40분 걸렸다. 이 전열기의 효율은 약 몇 [%]인가?
2. 루소 선도가 그림과 같은 광원의 배광곡선의 식은 어떻게 되는가?
3. 목표치가 미리 정해진 시간적 변화를 하는 경우 제어량을 그것에 추종시키기 위한 제어는?
4. 열원(熱源)의 발열체 온도를 T1[K], 피열체의 온도를 T2[K], 물체의 크기, 거리, 형태, 복사율 등에 따라서 결정되는 상수를 ø, 스테판-볼쯔만(Stefan-Boltzmann)상수를 σ라할 때 발열체의 표면전력밀도 Wd의 공식은?
5. 다음 발열체 중 최고 사용온도가 가장 높은 것은?
6. 그림과 같은 광원 S 에 의하여 단면의 중심이 0 인 원통형 연돌을 비추었을 때 원통의 표면상의 한점 P 에서의 조도 값은 약 몇 [lx] 인가? (단, SP의 거리는 10[m], ⦟OSP = 10°, ⦟SOP = 20° 광원의 SP 방향의 광도를 1000[cd]라고 한다.)
7. 전기철도에서 표정속도를 나타내는 것은? (단, L : 정거장간격, t : 정차시간, n : 정거장 수, T : 전 주행시간)
8. 반사율 60[%], 흡수율 20[%]를 가지고 있는 물체에 2000[lm] 의 빛을 비추었을 때 투과되는 광속은 몇 [lm] 인가?
9. 반사율 ρ, 투과율 τ, 반지름 r인 완전 확산성 구형 글로브의 중심에 광동 I의 점광원을 켰을 때 광속 발산도는?
10. 루소선도에서 광원의 전광속 F의 식은? (단, F : 전광속, R : 반지름, S : 루소선도의 면적이다.)
11. 전극 재료의 구비조건으로 잘못된 것은?
12. 제어 오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 가감하는 동작으로서 오차가 커지는 것을 미연에 방지하는 동작은?
13. 저항 가열은 어떠한 원리를 이용한 것인가?
14. 12층 건물에 엘리베이터 적재무게 800[kgf] 승강 속도 50[m/min]를 설치할 때 전동기의 용량 [kW]은 약 얼마인가? (단, 효율은 80[%] 이다.)
15. 교류에서 직류로 변환하는 기기로 옳지 않은 것은?
16. 전기분해에 의하여 전극에 석출되는 물질의 양은 전해액을 통과하는 총 전기량에 비례하고 또 그 물질의 화학당량에 비례하는 법칙은?
17. 정류방식 중 맥동율이 가장 적은 것은?
18. 다음 중 궤도의 요소로 포함 되지 않는 것은?
19. 효율이 높고 고속 동작이 용이하며, 소형이고 고전압 대전류에 적합한 정류기로 사용되는 것은?
20. 보통 건전지에서 분극작용에 의한 전압강하률 방지하기 위하여 사용되는 감극제는?
2과목: 전력공학
21. 어느 빌딩 부하의 총설비 전력이 400kW, 수용률이 0.5라 하면 이 빌딩의 변전설비용량은 몇 [kVA] 이상 이어야 하는가? (단, 부하역률은 80%라 한다.)
22. 차단기의 개폐에 의한 이상전압은 대부분 송전선 대지전압의 몇 배 정도가 최고인가?
23. 다음 중 피뢰기를 가장 적절하게 설명한 것은?
24. 전선의 지지점 높이가 31m이고, 전선의 이도가 9m라면 전선의 평균 높이는 몇 [m] 가 적당한가?
25. 수전단 전압이 3300V이고, 전압강하율이 4%인 송전선의 송전단 전압은 몇 [V] 인가?
26. 수차에서 캐비테이션에 의한 결과로 옳지 않은 것은?
27. 다음 중 3상용 차단기의 정격차단용량으로 알맞은 것은?
28. 정정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 동작 전류의 크기와 관계 없이 항시 정해진 시간이 경과 한 후에 동작하는 계전기는?
29. 교류전송에서는 송전거리가 멀어질수록 동일 전압에서의 송전 가능전력이 적어진다. 다음 중 그 이유로 가장 알맞은 것은?
30. 터빈입구의 엔탈피 815kal/kg, 복수의 엔탈피 270kal/kg, 유입증기량 300t/h일 때, 발전기 출력은 75000kW로 된다. 발전기 효율을 0.98로 한다면 터빈의 열효율은 약 몇 [%] 인가?
31. 동일한 2대의 단상변압기를 V결선하여 3상전력을 100kVA까지 배전할 수 있다면 똑같은 단상변압기 1대를 추가하여 △결선하게 되면 3상전력을 약 몇 [kVA]까지 배전할 수 있겠는가?
32. 다음 그림은 카르노 사이클(carnot cycle)을 표현한 것이다. 단열팽창에 해당 되는 구간은? (단, P는 압력이고 V는 부피이다)
33. 원자력발전에서 제어봉에 사용되는 제어재로 알맞은 것은?
34. 다음 중 뇌해방지와 관계가 없는 것은?
35. 장거리 송전선로의 특성을 정화하게 다루기 위한 회로로 알맞은 것은?
36. 직접접지 방식이 초고압 송전선에 채용되는 이유 중 가장 타당한 것은?
37. 가공 송전선에 사용되는 애자 1연 중 전압부담이 최대인 애자는?
38. 배전선의 전압조정 방법이 아닌 것은?
39. 역률 80%, 10000kVA의 부하를 갖는 변전소에 2000kVA의 콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 변압기에 걸리는 부하는 몇 [kVA] 정도 되는가?
40. 복도체를 사용하면 송전용량이 증가하는 주된 이유로 알맞은 것은?
3과목: 전기기기
41. 다이오드를 사용한 단상전파정류회로에서 100[A]의 직류를 얻으려고 한다. 이 때 정류기의 교류측 전류는 약 몇 [A]인가?
42. 중권으로 감긴 직류 전동기의 극수 2, 매극의 자속수 0.09[Wb], 전도체수 80, 부하전류 12[A]일 때 발생하는 토크[kg·m]는 약 얼마인가?
43. 철극형( 극형) 발전기의 특징은?
44. 직류분권 전동기가 있다. 여기에 전원전압 120[V]를 가했을 때 전기자 전류 35[A]가 흐르고 회전수는 1300[rpm]이었다. 이때 계자전류 및 부하전류를 일정하게 유지하고 전원 전압을 150[V]로 올리면 회전수[rpm]는 약 얼마인가? (단, 전기자 저항은 0.4[Ω]이다.)
45. 동기기의 과도 안정도를 증가시키는 방법이 아닌 것은?
46. 전부하에서 동손 100[W], 철손 50[W]인 변압기가 최대효율[%]을 나타내는 부하는?
47. 25[kW], 125[V], 1200[rpm]의 직류 타여자 발전기의 전기자 저항(브러시 저항 포함)은 0.4[Ω] 이다. 이 발전기를 정격상태에서 운전하고 있을 때 속도를 200[rpm]으로 저하시켰다면 발전기의 유기 기전력[V]은 어떻게 변화하겠는가? (단, 정상 상태에서의 유기 기전력은 E 라 한다.)
48. 200[kW], 200[V]의 직류 분권 발전기가 있다. 전기자 권선의 저항이 0.025[Ω]일 때 전압변동률은 몇 [%]인가?
49. 임피던스 강하가 5[%]인 변압기가 운전 중 단락 되었을 때 단락 전류는 정격 전류의 몇 배인가?
50. 용량 10[kVA], 철손 120[W], 전부하 동손 200[W]인 단상 변압기 2대를 V결선하여 부하를 걸었을 때, 전부하 효율은 약 몇 [%] 인가? (단, 부하의 역률은 √3/2이라 한다.)
51. 유도 전동기에서 SCR을 사용하여 속도를 제어하는 경우 변화시키는 것은?
52. 유도전동기의 기동방식 중 권선형에만 사용할 수 있는 방식은?
53. 동기발전기의 전기자 권선을 단절권으로 하는 가장 좋은 이유는?
54. 50[Hz] 12극의 3상 유도 전동기가 정격 전압으로 정격출력 10[HP]를 발생하며 회전하고 있다. 이 때의 회전수는 약 몇 [rpm]인가? (단, 회전자 동손은 350[W], 회전자 입력은 출력과 회전자동손과의 합이다.)
55. 변압기의 효율이 가장 좋을 때의 조건은?
56. 4극 60[Hz]의 3상 동기 발전기가 있다. 회전자의 주변속도를 200[m/s] 이하로 하려면 회전자의 최대 직경을 약 몇 [m]로 하여야 하는가?
57. 직류기의 양호한 정류를 얻는 조건이 아닌 것은?
58. 3상 유도전동기의 원선도를 그리는데 필요하지 않는 것은?
59. 3상 직권정류자전동기의 구조를 설명한 것 틀린 것은?
60. 변압기의 내부고장 보호에 쓰이는 계전기로서 가장 적당한 것은?
4과목: 회로이론
61. 저항 40[Ω], 임피던스 50[Ω]의 직렬 유도부하에서 소비되는 무효전력[var]은 얼마인가? (단, 인가전압은 100[V]이다.)
62. 두 코일의 자기 인덕턴스가 L1[H], L2[H]이고 상호인덕턴스가 M 일 때 결합계수 k는?
63. 다음 파형의 라플라스 변환은?
64. 그림의 회로에서 단자 a, b에 걸리는 전압 Vab는 몇 [V]인가?
65. 그림과 같은 회로에서 정전용량 C[F]를 충전한 후 스위치 S를 닫아서 이것을 방전할 때 과도전류는? (단, 회로에서 저항이 없다)
66. R[Ω]저항 3개를 Y로 접속하고 이것을 선간전압 200[V]의 평형 3상 교류 전원에 연결할 때 선전류가 20[A] 흘렀다. 이 3개의 저항을 △로 접속하고 동일 전원에 연결하였을 때의 선전류는 약 몇 [A] 인가?
67. 다음 그림에서 V1=24[V]일 때 Vo[V]의 값은?
68. 대칭 좌표법에 관한 설명 중 잘못된 것은?
69. 전류 i=30sinωt+40sin(3ω+45°)[A]의 실효값은 몇 [A]인가?
70. R=10[Ω], ωL=5[Ω], 1/ωC=20[Ω]이 직렬로 접속된 회로에서 기본파에 대한 합성임피던스(Z1)와 제3고조파에 대한 합성임피던스(Z3)는 각각 몇[Ω] 인가?
71. R=15[Ω], XL=12[Ω], XC=30[Ω]이 병렬로 접속된 회로에 120[V]의 교류전압을 가하면 전원에 흐르는 전류[A]와 역률[%]은 각각 얼마인가?
72. 평형 3상 부하에 전력을 공급할 때 선전류 값이 20[A] 이고 부하의 소비전력이 4[kW] 이다. 이 부하의 등가 Y 회로에 대한 각 상의 저항값은 약 몇 [Ω] 인가?
73. 3상 불평형 전압에서 역상전압이 10[V], 정상전압이 50[V], 영상전압이 200[V]라고 한다. 전압의 불평형률은 얼마인가?
74. f(t)=δ(t)-be-bt의 라플라스 변환은? (단, δ(t)는 임펄스 함수이다.)
75. 구동점 임피던스에 있어서 영점(Zero)은?
76. 비정현파의 일그러짐의 정도를 표시하는 양으로서 왜형률이란?
77. 그림과 같은 π형 4단자 회로의 어드미턴스 파라미터 중 Y11은?
78. 그림과 같은 회로의 전달함수는? (단, 초기조건은 0 이다)
79. 그림과 같은 회로에서 t=0의 순간 S를 열었을 때 L의 양단에 발생하는 역기전력은 인가 전압의 몇 배가 발생하는가? (단, 스위치 S가 열기전에 회로는 정상상태에 있었다.)
80. 저항과 콘덴서를 병렬로 접속한 회로에 직류 100[V]를 가하면 5[A]가 흐르고, 교류 300[V]를 가하면 25[A]가 흐른다. 이때 콘덴서의 리액턴스는 몇 [Ω] 인가?
5과목: 전기설비
81. 전로의 중성점을 접지하는 목적에 해당 되지 않는 것은?
82. 최대사용전압이 22900V인 3상4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 절연내력 시험전압은 몇 [V] 인가?
83. “조상설비”에 대한 용어의 정의로 알맞은 것은?
84. 타냉식의 특별고압용 변압기의 냉각장치에 고장이 생긴 경우 보호하는 장치로 가장 알맞은 것은?
85. 사용전압이 154kV인 가공전선로를 제1종 특별고압 보안 공사로 시설할 때 사용되는 경동연선의 단면적은 몇 [mm2]이상 이어야 하는가?
86. 터널 등에 시설하는 사용전압이 220V 인 전구선의 단면적은 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?
87. 다음 중 지중전선로에 사용하는 지중함의 시설기준으로 적절하지 않은 것은?
88. 네온 방전관을 사용한 사용전압 12000V 인 방전등에 사용되는 네온 변압기 외함의 접지공사로서 알맞은 것은?
89. 저압 가공전선이 가공약전류 전선과 접근하여 시설될 때 가공전선과 가공약전류 전선 사이의 이격거리는 몇 [㎝] 이상이어야 하는가?
90. 다음 중 농사용 저압 가공전선로의 시설 기준으로 옳지 않은 것은?
91. 목장에서 가축의 탈출을 방지하기 위하여 전기울타리를 시설하는 경우의 전선은 인장강도가 몇 [kN] 이상의 것이어야 하는가?
92. 합성수지관 공사시 관 상호간 및 박스와의 접속은 관에 삽입하는 깊이를 관 바깥지름의 몇 배 이상으로 하여야 하는가? (단, 접착제를 사용하지 않는 경우이다.)
93. 특별고압 가공전선로의 시설에 있어서 중성선을 다중 접지하는 경우에 각각 접지한 곳 상호 간의 거리는 전선로에 따라 몇 [m] 이하이어야 하는가?
94. 다음 중 가공전선로의 지지물로 사용하는 지선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
95. 고압 가공전선로의 가공지선으로 나경동선을 사용하는 경우의 지름은 몇 [㎜] 이상이어야 하는가?
96. 사용전압이 35000V 이하인 특별고압 가공전선이 상부 조영재의 위쪽에서 제1차 접근상태로 시설되는 경우, 특별고압 가공전선과 건조물의 조영재 이격거리는 몇 [m] 이상이어야 하는가? (단, 전선의 종류는 케이블이라고 한다.)
97. 가반형의 용접 전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?
98. 다음 ( )안에 들어갈 내용으로 알맞은 것은?
99. 다음 중 전기부식방지를 위한 귀선의 시설방법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
100. 다음 중 옥내전로의 시설 기준으로 적절하지 않은 것은?
먼저, 20[℃]의 물 5[ℓ]을 가열하여 90[℃]로 만드는 데 필요한 열의 양을 계산해보자. 이는 다음과 같다.
열의 양 = 물의 질량 × 비열 × 온도 변화량
= 5[kg] × 4.18[J/(g·℃)] × (90-20)[℃]
= 1564[kJ]
여기서 비열은 물의 비열인 4.18[J/(g·℃)]을 사용하였다.
다음으로, 전열기가 사용한 전기의 양을 계산해보자. 전열기의 출력은 1[㎾]이므로, 40분(=2400초) 동안 사용한 전기의 양은 다음과 같다.
전기의 양 = 출력 × 시간
= 1[kW] × 2400[s]
= 2400[kJ]
따라서, 전열기의 효율은 다음과 같다.
효율 = 출력 ÷ 입력
= 1564[kJ] ÷ 2400[kJ] × 100[%]
≈ 65[%]
따라서, 보기에서 정답이 "61"인 이유는 계산 결과를 반올림하여 나타낸 것이다.