9급 지방직 공무원 전기기기 필기 기출문제복원 (2017-12-16)

9급 지방직 공무원 전기기기 2017-12-16 필기 기출문제 해설

이 페이지는 9급 지방직 공무원 전기기기 2017-12-16 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

9급 지방직 공무원 전기기기
(2017-12-16 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 유도전동기에서 동기속도와 극수의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 동기속도는 극수의 제곱에 비례한다.
  2. 동기속도는 극수에 비례한다.
  3. 동기속도는 극수에 무관하게 일정하다.
  4. 동기속도는 극수에 반비례한다.
(정답률: 95%)
  • 동기속도는 주파수에 비례하고 극수에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$N_s = \frac{120f}{p}$$
    ① [기본 공식] $N_s = \frac{120f}{p}$
    ② [숫자 대입] (공식 내 $p$가 분모에 위치함)
    ③ [최종 결과] 동기속도는 극수에 반비례함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 양방향으로 전류가 흐를 수 있도록 SCR 2개를 역병렬로 접속한 것과 동일한 기능의 전력용 반도체 소자는?

  1. TRIAC
  2. GTO
  3. MOSFET
  4. IGBT
(정답률: 87%)
  • TRIAC은 두 개의 SCR을 역병렬로 연결한 구조와 같아, 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 쌍방향 사이리스터입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 3상, 4극, 60[Hz]인 동기발전기에서 회전자의 주변 속도[m/s]는? (단, 회전자의 지름은 1[m]이며, π=3으로 계산한다)

  1. 45
  2. 90
  3. 2,700
  4. 5,400
(정답률: 88%)
  • 동기발전기의 회전 속도를 먼저 구한 뒤, 원주 길이를 곱하여 주변 속도를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $v = \pi D \frac{120f}{P}$
    ② [숫자 대입] $v = 3 \times 1 \times \frac{120 \times 60}{4 \times 60}$
    ③ [최종 결과] $v = 90$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 단상변압기에서 2차측 단자전압이 무부하일 때 220[V]이고 정격 부하일 때 200[V]이라면, 전압변동률[%]은?

  1. 5
  2. 10
  3. 15
  4. 20
(정답률: 95%)
  • 변압기의 전압변동률은 무부하 시 전압과 정격 부하 시 전압의 차이를 정격 부하 시 전압으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{no-load} - V_{full-load}}{V_{full-load}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{220 - 200}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 10$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 직류전동기 가변속 구동을 통해 몇 가지의 운전특성 곡선을 얻었다. 지금 속도를 N1에서 N2로 변경하였을 때 전력공급량이 가장 적게 변화하는 곡선은?

  1. 곡선 A
  2. 곡선 B
  3. 곡선 C
  4. 모두 같음
(정답률: 65%)
  • 전력 $P$는 속도 $n$과 토크 $T$의 곱에 비례합니다 ($$P = 2\pi n T$$). 속도가 $N_1$에서 $N_2$로 증가할 때, 전력 공급량의 변화가 가장 적으려면 $N_2$ 지점에서의 토크 값이 가장 작아야 합니다.

    그래프를 분석하면 $N_2$ 지점에서 토크 값이 가장 낮은 것은 곡선 A이므로, 전력 변화가 가장 적습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 두 대의 직류발전기가 병렬운전 중일 때, 발전기 A에 흐르는 전기자 전류 IA[A]는? (단, 두 전기자 전류 사이에는 IB＝2IA의 관계가 있다)

  1. 100
  2. 200
  3. 300
  4. 400
(정답률: 74%)
  • 병렬운전 중인 두 발전기의 단자 전압은 동일합니다. 각 발전기의 전압 방정식 $V = E - I R$을 이용하여 관계식을 세웁니다.
    ① [기본 공식] $E_A - I_A R_A = E_B - I_B R_B$
    ② [숫자 대입] $100 - I_A \times 0.1 = 130 - 2I_A \times 0.2$
    $$100 - 0.1I_A = 130 - 0.4I_A$$
    $$0.3I_A = 30$$
    ③ [최종 결과] $I_A = 100\text{ A}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 철손 2[kW]인 변압기가 하루 중에 무부하로 4시간, 1/2 정격 부하로 10시간, 그리고 정격부하로 10시간 동안 운전되었다면, 하루 중 발생되는 손실의 총량[kWh]은? (단, 정격부하에서 동손은 4[kW]이다)

  1. 78
  2. 88
  3. 98
  4. 108
(정답률: 71%)
  • 총 손실은 부하 상태와 관계없이 일정하게 발생하는 철손의 합과, 부하율의 제곱에 비례하여 변하는 동손의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{Total Loss} = (P_i \times t) + (k^2 \times P_c \times t)$
    ② [숫자 대입] $\text{Total Loss} = (2 \times (4 + 10 + 10)) + (0^2 \times 4 \times 4 + (1/2)^2 \times 4 \times 10 + 1^2 \times 4 \times 10)$
    $$\text{Total Loss} = (2 \times 24) + (0 + 10 + 40) = 48 + 50 = 98$$
    ③ [최종 결과] $\text{Total Loss} = 98\text{ kWh}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 변압기의 2차측에 연결된 부하 3＋j4[Ω]에 전압 200[V]의 1차측 전원에서 300[W]의 전력을 공급할 경우, 이 변압기의 권선비는? (단, 변압기는 이상적인 것으로 가정한다)

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 16
(정답률: 63%)
  • 이상적인 변압기에서 1차측 공급 전력은 2차측 소비 전력과 같습니다. 2차측 부하 임피던스의 크기를 이용하여 2차측 전압을 구하고, 권선비 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $a = \frac{V_1}{V_2} = \sqrt{\frac{P_{1}}{V_2 \times \frac{R}{Z}}}$ 또는 $P = \frac{V_2^2}{Z} \cos \theta$에서 $$V_2 = \sqrt{\frac{P \times Z}{R}}$$
    ② [숫자 대입] $V_2 = \sqrt{\frac{300 \times \sqrt{3^2 + 4^2}}{3}} = \sqrt{\frac{300 \times 5}{3}} = \sqrt{500} \approx 22.36$
    $$a = \frac{200}{22.36} \approx 8.94$$ (단, 부하 전력 $P = I^2 R$이용 시: $300 = I^2 \times 3 \rightarrow I = 10\text{A}$, $V_2 = I \times Z = 10 \times 5 = 50\text{V}$)
    $$a = \frac{200}{50} = 4$$
    ③ [최종 결과] $a = 4$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 브러시리스 직류(BLDC) 전동기의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 홀 소자 등을 사용하여 회전자 위치의 검출이 필요하다.
  2. 고정자 권선으로 2상, 3상, 4상 권선 등이 사용된다.
  3. 구조가 간단하고 보수가 필요없다.
  4. 전압의 극성변환을 위해 정류자를 사용한다.
(정답률: 67%)
  • BLDC 전동기는 브러시와 정류자를 제거하고 전자적 정류 방식을 사용하는 전동기입니다. 따라서 전압의 극성변환을 위해 정류자를 사용한다는 설명은 틀린 내용입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 전동기 제어를 위한 전력변환기기의 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 직류를 교류로 변환하는 인버터는 유도전동기의 가변속 제어에 적합하다.
  2. 직류를 직류로 변환하는 초퍼는 직류전동기의 속도 제어에 적합하다.
  3. 교류를 교류로 변환하는 싸이클로컨버터는 교류전동기의 속도 제어에 적합하다.
  4. 교류를 직류로 변환하는 다이오드 정류회로는 직류전동기의 속도 제어에 적합하다.
(정답률: 66%)
  • 다이오드 정류회로는 단순히 교류를 직류로 바꾸는 정류 작용만 하며, 전압 조절 기능이 없어 단독으로는 직류전동기의 속도 제어에 적합하지 않습니다. 속도 제어를 위해서는 사이리스터(SCR) 등을 이용한 제어 정류기가 필요합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 3상 유도전동기에서 슬립(slip)이 커지면 이에 비례하여 증가하는 것은?

  1. 고정자 저항
  2. 회전속도
  3. 2차 주파수
  4. 권선비
(정답률: 77%)
  • 유도전동기의 2차 주파수는 슬립 $s$와 1차 주파수 $f$의 곱으로 결정되므로, 슬립이 커질수록 2차 주파수도 이에 비례하여 증가합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 직류기에서 전기자의 권선법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 단중 중권에서 병렬회로의 수는 극수와 같다.
  2. 단중 중권에서 브러시의 수는 극수와 같다.
  3. 단중 파권의 경우 저전압 및 대전류용으로 적합하다.
  4. 단중 파권에서는 균압선 접속이 필요하지 않다.
(정답률: 88%)
  • 단중 파권은 병렬 회로수가 항상 2이므로 전압은 높고 전류는 낮은 고전압 소전류용에 적합합니다.

    오답 노트
    단중 중권에서 저전압 대전류용으로 적합한 특성을 가집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 3상 전압에서 6상 전압으로 변환시키는 변압기의 결선법이 아닌 것은?

  1. 환상 결선
  2. 스코트 결선
  3. 대각 결선
  4. 포크 결선
(정답률: 80%)
  • 3상 전압을 6상 전압으로 변환하는 결선법에는 환상 결선, 대각 결선, 포크 결선 등이 있습니다.

    오답 노트
    스코트 결선: 3상 전원을 2상 전원으로 변환하는 결선법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 정격전압 200[V], 정격출력 100[kW], 정격속도 1,500[rpm]인 직류 분권발전기에서 전기자회로의 저항이 0.05[Ω]이고 계자회로의 저항이 50[Ω]일 경우, 정격 운전시의 계자전류를 2[A]로 하기 위하여 계자회로에 삽입해야 할 외부 저항[Ω]은?

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 89%)
  • 분권발전기의 계자회로에 흐르는 전류는 단자 전압을 전체 계자 저항(내부 저항 + 외부 저항)으로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R_{ext} = \frac{V}{I_f} - R_f$
    ② [숫자 대입] $R_{ext} = \frac{200}{2} - 50$
    ③ [최종 결과] $R_{ext} = 50$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 운전 중인 3상 유도전동기를 회생제동으로 전환하고자 할 때 옳은 것은?

  1. 고정자 주파수 변동 없이 고정자 전압의 인가 순서를 바꾼다.
  2. 동일한 고정자 주파수를 인가한다.
  3. 높은 고정자 주파수를 인가한다.
  4. 낮은 고정자 주파수를 인가한다.
(정답률: 42%)
  • 회생제동은 전동기의 회전 속도가 동기 속도보다 빨라져 발전기로 동작하게 함으로써 제동력을 얻는 방식입니다. 이를 위해 고정자 주파수를 낮추어 동기 속도를 회전 속도보다 낮게 만들어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 단상 100[V]의 교류전원을 다이오드 브리지로 전파정류할 경우 직류측 평균 전압[V]은? (단, 브리지의 다이오드 전압강하와 전원 임피던스는 모두 무시한다)

  1. 70
  2. 90
  3. 100
  4. 120
(정답률: 83%)
  • 단상 전파정류 회로에서 출력되는 직류 평균 전압은 입력 교류 전압의 최댓값에 $\frac{2}{\pi}$를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{dc} = \frac{2 V_m}{\pi} = 0.9 V$
    ② [숫자 대입] $V_{dc} = 0.9 \times 100$
    ③ [최종 결과] $V_{dc} = 90$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 동기전동기에 대한 V곡선을 나타낸 것으로 옳은 것은?

(정답률: 82%)
  • 동기전동기의 V곡선은 계자전류의 변화에 따라 전기자전류가 변화하는 특성을 나타낸 곡선입니다. 계자전류가 부족하면 지상 전류가 흐르고, 과잉되면 진상 전류가 흐르며, 역률이 1이 되는 지점에서 전기자전류가 최소가 되는 V자 형태를 띱니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 동기기에서 단락비를 구하기 위해 필요한 시험으로 옳은 것은?

  1. 단락회로시험과 개방회로시험
  2. 극성시험과 온도상승시험
  3. 직류시험과 개방회로시험
  4. 단락회로시험과 구속시험
(정답률: 78%)
  • 동기기의 단락비는 무부하 포화전압을 단락전류를 정격전류로 만드는 전압으로 나눈 값입니다. 따라서 이를 구하기 위해서는 무부하 상태의 전압을 측정하는 개방회로시험과 정격전류가 흐르는 상태를 측정하는 단락회로시험이 반드시 필요합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 200[V], 60[Hz], 4극, 20[kW]인 3상 유도전동기에서 회전자의 회전속도가 1,710[rpm]일 경우 2차 효율[%]은?

  1. 85
  2. 90
  3. 95
  4. 100
(정답률: 89%)
  • 유도전동기의 2차 효율은 슬립 $s$를 이용하여 $1-s$로 계산하며, 슬립은 동기속도와 실제 회전속도의 차이로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\eta_2 = (1 - s) \times 100 = (1 - \frac{N_s - N}{N_s}) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta_2 = (1 - \frac{1800 - 1710}{1800}) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta_2 = 95$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 교류전원 vS(t)=√2VSsinωtV]이 연결된 정류회로에서 다이오드 D1에 걸리는 전압 vD1(t)의 최대 역전압(Peak Inverse Voltage)의 크기[V]는? (단, 부하 R의 한 쪽 단자는 변압기 2차측 권선의 중간 탭에 연결되어 있고, 다이오드와 변압기는 이상적이라고 가정한다)

  1. √2VS
  2. 2√2VS
  3. 3√2VS
  4. 4√2VS
(정답률: 68%)
  • 중간 탭 정류회로에서 다이오드가 역방향 바이어스일 때, 다이오드 양단에는 변압기 2차측 전체 전압이 걸리게 됩니다. 따라서 최대 역전압(PIV)은 전원 전압의 최댓값의 2배가 됩니다.
    $$\text{PIV} = 2 \sqrt{2} V_S$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >