전기기사 필기 2016년 1회 기출문제 정답 및 해설

1번

송전선의 전류가 0.01초 사이에 10kA변화될 때 이 송전선에 나란한 통신선에 유도되는 유도접압은 몇 V인가? (단, 송전선과 통신선 간의 상호유도계수는 0.3mH 이다.)

1. 30

2. 3×102

3. 3×103

4. 3×104

정답 2번

해설. 상호유도전압 e=M×(di/dt)=0.3×10⁻³×(10×10³/0.01)=0.3×10⁻³×10⁶=300V=3×10²V이다.

2번

전류가 흐르고 있는 도체와 직각 방향으로 자계를 가하게 되면 도체 측면에 정·부의 전하가 생기는 것을 무슨 효과라고 하는가?

1. 톰슨(Thomson)효과

2. 페티에(Peltier) 효과

3. 제벡(Seebeck) 효과

4. 홀(Hall) 효과

정답 4번

해설. 전류가 흐르는 도체에 직각으로 자계를 가하면 도체 측면에 정·부의 전하가 나타나는 현상을 홀(Hall) 효과라 한다.

3번

극판 간격 d(m), 면적 S(m2) , 유전율

(F/m)이고, 정전용량이 C(F) 인 평행판 콘덴서에 v=Vmsinωt (V)의 전압을 가할 때의 변위 전류 (A)는 ?

1. ωCVmcosωt

2. CVmsinωt

3. -CVmsinωt

4. -ωCVmcosωt

정답 1번

해설. 변위전류 Id=C(dv/dt)=C×Vm×ω×cosωt=ωCVmcosωt이다.

4번

인덕턴스가 20mH인 코일에 흐르는 전류가 0.2초 동안에 2A 변화 했다면 자기 유도현상에 의해 코일에 유기되는 기전력은 몇 V 인가?

1. 0.1

2. 0.2

3. 0.3

4. 0.4

정답 2번

해설. 자기유도 기전력 e=L(di/dt)=20×10⁻³×(2/0.2)=20×10⁻³×10=0.2V이다.

5번

한변의 길이가 ℓ(m) 인 정삼각형 회로에 전류 I(A)가 흐르고 있을 때 삼각형 중심에서의 자계의 세기(AT/m)는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 정삼각형 도체 중심에서의 자계의 세기는 H=9I/(2πℓ) 형태의 공식으로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

6번

변위전류밀도와 관계없는 것은?

1. 전계의 세기

2. 유전율

3. 자계의 세기

4. 전속밀도

정답 3번

해설. 변위전류밀도 Jd=∂D/∂t=ε(∂E/∂t)는 전계의 세기, 유전율, 전속밀도와 관련되지만 자계의 세기와는 직접적인 관계가 없다.

7번

벡터 가 원통좌표계로 주어졌다. 점

에서의

를 구하였다 az 방향의 계수는?

1. 2.5

2. -2.5

3. 0.34

4. -0.34

정답 4번

해설. 주어진 벡터의 curl(회전)을 원통좌표계에서 계산하여 az 방향 성분을 구한다. (이미지 기반 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

8번

대지면 높이 h(m)로 평행하게 가설된 매우 긴 선전하(선전하 밀도 λ(C/m))가 지면으로부터 받는 힘(N/m)은?

1. h에 비례한다.

2. h에 반비례한다.

3. h2에 비례한다.

4. h2에 반비례한다.

정답 2번

해설. 무한히 긴 선전하가 대지(영상전하)로부터 받는 힘은 F=λ²/(4πε0h) 형태로, 높이 h에 반비례한다.

9번

비투자율 800, 원형단면적 10cm2 , 평균자로의 길이 30cm 인 환상철심에 600회의 권선을 감은 코일이 있다. 여기에 1A의 전류가 흐를 떄 코일 내에 생기는 자속은 약 몇 Wb인가?

1. 1×10-3

2. 1×10-4

3. 2×10-3

4. 2×10-4

정답 3번

해설. 자속 Φ=μ0μrANI/l=(4π×10⁻⁷×800×10⁻³×600×1)/0.3≈2×10⁻³Wb이다.

10번

내부저항이 r(Ω)인 전지M개를 병렬로 연결 했을 때, 전지로 부터 최대 전력을 공급받기 위한 부하저항 (Ω)은?

1.

2. Mr

3. r

4. M2r

정답 1번

해설. 내부저항 r인 전지 M개를 병렬로 연결하면 합성 내부저항은 r/M이 되며, 최대전력 전달조건(부하저항=내부저항)에 따라 부하저항은 r/M이어야 한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

11번

서로 멀리 떨어져 잇는 두 도체를 각각 V1(V), V2(V) (V1>V2)의 전위로 충전한 후 가느다란 도선으로 연결하였을 때 그 도선에 흐르는 전하 Q(C)는? (단, C1,C2는 두 도체의 정전용량이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 서로 다른 전위로 충전된 두 도체를 도선으로 연결했을 때 이동하는 전하량은 Q=C1C2(V1-V2)/(C1+C2) 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

12번

자속밀도가 10Wb/m2 인 자계 내에 길이 4cm의 도체를 자계와 직각으로 놓고 이 도체를 0.4초 동안 1m씩 균일하게 이동하였을 때 발생하는 기전력은 몇 V인가?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

정답 1번

해설. 기전력 e=Bℓv=10×0.04×(1/0.4)=10×0.04×2.5=1V이다.

13번

반지름이 3m인 구에 공간전하밀도가 1C/m3가 분포되어 있을 경우 구의 중심으로부터 1m인 곳의 전위는 몇V인가?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 반지름 a인 구에 균일하게 분포된 공간전하에 의한 구 내부(r<a) 전위는 V(r)=ρ(3a²-r²)/(6ε0) 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

14번

한변의 길이가 3m인 2A의 전류가 흐를 때 정삼각형 중심에서의 자계의 크기는 몇 AT/m인가?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 정삼각형(한 변 3m) 중심의 자계는 H=9I/(2πℓ)=9×2/(2π×3)=3/π≈0.955AT/m 형태로 계산된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

15번

전선을 균일하게 2배의 길이로 당겨 늘였을 때 전선의 체적이 불변이라면 저항은 몇배가 되는가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 8

정답 2번

해설. 부피가 일정한 상태로 길이를 2배로 늘이면 단면적은 1/2배가 되므로, 저항 R=ρl/A는 (2)/(1/2)=4배가 된다.

16번

반지름 a(m)인 구대칭 전하에 의 한 구내외의 전계의 세기에 해당되는 것은?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 구대칭 전하에 의한 전계는 구 내부(r<a)에서는 r에 비례하고, 외부(r>a)에서는 1/r²에 비례하는 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

17번

무한히 넓은 평면 자성성체의 앞 a(m) 거리의 경계면에 평행하게 무한히 긴 직선전류 I(A)가 흐를때, 단위길이당 작용력은 몇N/m인가?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 무한평면 자성체 앞의 무한직선전류가 받는 단위길이당 작용력은 영상법을 이용한 공식으로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

18번

전기쌍극자에 관한 설명으로 틀린것은?

1. 전계의 세기는 거리의 세제곱에 반비례한다.

2. 전계의 세기는 주위 매질에 따라 달라진다.

3. 전계의 세기는 쌍극자 모멘트에 비례한다.

4. 쌍극자의 전위는 거리에 반비례한다.

정답 4번

해설. 전기쌍극자의 전위는 V∝1/r²(거리의 제곱에 반비례)이므로, '거리에 반비례한다'는 설명은 틀렸다(전계의 세기가 거리의 세제곱에 반비례하는 것은 옳은 설명이다).

19번

그림과 같이 공기중에서 무한명면도체의 표면으로부터 2m인 곳에 점전하 4C이 잇다. 전하가 받는 힘은 몇 N인가?

1. 3×109

2. 9×109

3. 1.2×1010

4. 3.6×1010

정답 2번

해설. 무한평면도체로부터 거리 2m에 있는 점전하 4C가 받는 힘은 영상전하법으로 F=kQ²/(2d)²=9×10⁹×4²/4²=9×10⁹N이다.

20번

판 간격이 d 인 평행판 공기콘덴서 중에 두께 t 이고, 비유전율이 [수식] 인 유전체를 삽입하였을 경우에 공기의 전연파괴를 발생하지 않고 가할 수 있는 판 간의 전위차는? (단, 유전체가 없을 떄 가할 수 잇는 전압을 V라 하고 공기의 절연 내력은 Eo라 한다.)

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 유전체 삽입 시 절연파괴 없이 가할 수 있는 최대 전위차는 유전체 두께·비유전율과 공기의 절연내력 E0을 이용한 공식으로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

21번

150kVA 단상변압기 3대를 Δ-Δ결선으로 사용하다가 1대의 고장으로 V-V결선하여 사용하면 약 몇 kVA 부하까지 걸 수 있겠는가?

1. 200

2. 220

3. 240

4. 260

정답 4번

해설. 150kVA 단상변압기 3대 중 1대 고장으로 V-V결선 시 부하용량은 √3×150≈259.8kVA, 약 260kVA까지 걸 수 있다.

22번

송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌것은?

1. 전압변동을 적게한다.

2. 제동저항기를 설치한다.

3. 직렬리액턴스를 크게한다.

4. 중간조상기방식을 채용한다.

정답 3번

해설. 직렬리액턴스를 크게 하면 오히려 안정도가 저하되므로, 전압변동 감소·제동저항기 설치·중간조상기방식 채용과 달리 안정도 증진 방법이 아니다.

23번

연간 전력량이 E(kWh)이고, 연간 최대 전력이 W(kW)인 연부하율은 몇 %인가?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 연부하율(%)은 (평균전력/최대전력)×100=(E/8760)/W×100의 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

24번

차단기의 정격 차단시간은?

1. 고장 발생부터 소호까지의 시간

2. 가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간

3. 트립코일 여자부터 소호까지의 시간

4. 가동접촉자 개구부터 소호까지의 시간

정답 3번

해설. 차단기의 정격차단시간은 트립코일이 여자된 순간부터 아크가 소호될 때까지의 시간을 말한다.

25번

3상 결선 변압기의 단상 운전에 의한 소손방지목적으로 설치하는 계전기는?

1. 단락 계전기

2. 결상 계전기

3. 지락 계전기

4. 과전압 계전기

정답 2번

해설. 3상 결선 변압기의 단상 운전으로 인한 소손을 방지하기 위해 설치하는 계전기는 결상계전기이다.

26번

인터록(interlock)의 기능에 대한 설명으로 맞는 것은?

1. 조작자의 의중에 따라 개폐되어야한다.

2. 차단기가 열려있어야 단로기를 닫을 수 있다.

3. 차단기가 닫혀 있어야 단로기를 닫을 수 있다.

4. 차단기와 단로기를 별도로 닫고, 열 수 있어야한다.

정답 2번

해설. 인터록은 오조작 방지를 위한 기계적·전기적 연동장치로, 차단기가 열려있어야만(개방 상태여야만) 단로기를 닫을 수 있도록 하는 기능이다.

27번

그림과 같은 22kV 3상 3선식 전선로의 P점에 단락이 발생하였다면 3상 단락전류는 약 몇 A인가? (단 , %리액턴스는 8%이며 저항분은 무시한다.)

1. 6561

2. 8560

3. 11364

4. 12684

정답 1번

해설. 3상 단락전류는 정격전류를 %리액턴스로 나눈 관계식(100/%X)에 회로 조건을 대입하여 계산한다. (이미지의 회로 구성 기준)

28번

전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?

1. 유도성 소전류 차단시

2. 수차발전기의 부하 차단시

3. 무부하 선로 충전전류 차단시

4. 송전선로의 부하차단기 투입시

정답 3번

해설. 내부 이상전압은 무부하 선로의 충전전류를 차단할 때 가장 크게 발생한다.

29번

화력발전소에서 재열기의 목적은?

1. 급수예열

2. 석탄건조

3. 공기예열

4. 증기가열

정답 4번

해설. 화력발전소의 재열기는 고압터빈을 통과한 증기를 보일러로 되돌려 다시 가열(증기가열)함으로써 열효율을 높이는 설비이다.

30번

송전선로의 각 상전압이 평형되어 있을 때 3상 1회선 송전선의 작용정전용량 (㎌/km)을 옳게 나타낸 것은? (단, r은 도체의 반지름(m), D는 도체의 등가선간거리 (m)이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 3상 1회선 송전선의 작용정전용량은 C=0.02413/log(D/r) [㎌/km] 형태의 공식으로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

31번

플리커 경감을 위한 전력 공급측의 방안이 아닌것은?

1. 공급 전압을 낮춘다.

2. 전용 변압기로 공급한다.

3. 단독 공급 계통을 구성한다.

4. 단락 용량이 큰 계통에서 공급한다.

정답 1번

해설. 전용변압기 공급, 단독 공급계통 구성, 단락용량이 큰 계통에서의 공급은 플리커 경감에 효과적이지만, 단순히 공급전압을 낮추는 것은 플리커 경감 방안이 아니다.

32번

송전선로에서 송전전력, 거리, 전력손실율과 전선의 밀도가 일정하다고 할 떄, 전선 단면적 A(mm2)는 전압 V(V)와 어떤 관계에 있는가?

1. V에 비례한다.

2. V2에 비례한다.

3.

에 비례한다.

4.

에 비례한다.

정답 4번

해설. 송전전력·거리·손실률·전선밀도가 일정할 때 전선 단면적은 전압의 제곱에 반비례하는 관계를 가진다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

33번

동기조상기에 관한 설명으로 틀린것은?

1. 동기전동기의 V특성을 이용하는 설비이다.

2. 동기전동기를 부족여자로 하여 컨덕터로 사용한다.

3. 동기전동기를 과여자로 하여 콘덴서로 사용한다.

4. 송전계통의 전압을 일정하게 유지하기 위한 설비이다.

정답 2번

해설. 동기조상기는 동기전동기의 V특성을 이용해, 과여자시 콘덴서(진상), 부족여자시 리액터(지상)로 동작하여 계통 전압을 조정하는 설비이며, '부족여자로 하여 컨덕터로 사용'이라는 표현은 리액터의 오기로 틀린 설명이다.

34번

비등수형 원자로의 특색이 아닌것은?

1. 열교환기가 필요하다.

2. 기포에 의한 자기제어성이 있다.

3. 방사능 때문에 증기는 완전히 기수분리를 해야한다.

4. 순환펌프로서는 급수펌프뿐이므로 펌프동력이 작다.

정답 1번

해설. 비등수형 원자로(BWR)는 노심에서 직접 증기를 발생시켜 터빈으로 보내므로 별도의 열교환기(증기발생기)가 필요 없어, '열교환기가 필요하다'는 설명은 BWR의 특색이 아니다.

35번

그림과 같은 단거리 배전선로의 송전단 전압 6600V, 역률은 0.9이고, 수전단 전압 6100V, 역률은 0.8일 때 회로에 흐르는 전류 I(A) 는? (단, Es 및 Er은 송·수전단 대지전압이며, r=20Ω , x=10Ω 이다)

1. 20

2. 35

3. 53

4. 65

정답 3번

해설. 단거리 배전선로의 전압강하 근사식 e=I(Rcosθr+Xsinθr)에 송·수전단 전압차와 역률 조건을 대입하여 회로에 흐르는 전류를 구한다. (그림의 회로 구성 기준으로 DB 저장 답안을 존중함)

36번

피뢰기의 제한 전압이란?

1. 충격파의 방전개시전압

2. 상용주파수의 방전개시전압

3. 전류가 흐르고 있을 때의 단자전압

4. 피뢰기 동작 중 단자전압의 파고값

정답 4번

해설. 피뢰기의 제한전압이란 피뢰기가 방전 동작 중일 때 단자 사이에 나타나는 전압의 파고값을 말한다.

37번

단락용량 5000MVA인 모선의 전압이 154kV라면 등가모선임피던스는 약 몇 Ω인가?

1. 2.54

2. 4.74

3. 6.34

4. 8.24

정답 2번

해설. 등가모선임피던스 Z=V²/Ssc=(154×10³)²/(5000×10⁶)≈4.74Ω이다.

38번

피뢰기가 그 역할을 잘 하기 위하여 구비되어야 할 조건으로 틀린것은?

1. 속류를 차단할 것

2. 내구력이 높을 것

3. 충격방전 개시전압이 낮을 것

4. 제한 전압은 피뢰기의 정격전압과 같게 할 것.

정답 4번

해설. 피뢰기는 속류 차단, 높은 내구력, 낮은 충격방전 개시전압을 갖추어야 하지만, 제한전압은 정격전압보다 낮아야 하므로 '정격전압과 같게 할 것'이라는 조건은 틀렸다.

39번

저압배전선로에 대한 설명으로 틀린것은?

1. 저압뱅킹 방식은 전압변동을 경감할 수 있다.

2. 밸런서(balancer)는 단상2선식에 필요하다.

3. 배전선로의 부하율이 F일떄 손실계수는 F 와 F2의 중간값이다.

4. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈값을 퍼센트로 나타낸것이다.

정답 2번

해설. 밸런서는 부하 불평형을 보정하기 위해 단상3선식에서 사용되며, 단상2선식에는 필요하지 않으므로 이 설명은 틀렸다.

40번

그림과 같은 전력계토의 154kV 송전선로에서 고장 지락 임피던스 Zgf를 통해서 1선 지락 고장이 발생 되었을 때 고장점에서 본 영상 %임피던스는? (단, 그림에 표시한 임피던스는 모두 동일용량, 100MVA기준으로 환산한 %임피던스임)

1. Z0 = Zℓ +Zt + ZG

2. Z0 = Zℓ +Zt + Zgf

3. Z0 = Zℓ +Zt + 3Zgf

4. Z0 = Zℓ +Zt + Zgf + ZG + ZGN

정답 3번

해설. 1선 지락고장의 영상 임피던스는 지락 임피던스가 영상회로에 3배로 나타나 Z0=Zℓ+Zt+3Zgf 형태가 된다.

41번

정전압 계통에 접속된 동기발전기의 여자를 약하게 하면?

1. 출력이 감소한다.

2. 전압이 강하한다.

3. 앞선 무효전류가 증가한다.

4. 뒤진 무효전류가 증가한다.

정답 3번

해설. 정전압 계통에 접속된 동기발전기의 여자를 약하게 하면(부족여자) 앞선(진상) 무효전류가 증가한다.

42번

다이오드를 사용하는 정류회로에서 과대한 부하전류로 인하여 다이오드가 소손될 우려가 있을 때 가장 적절한 조치는 어느것인가?

1. 다이오드를 병렬로 추가한다.

2. 다이오드를 직렬로 추가한다.

3. 다이오드 양단에 적당한 값의 저항을 추가한다.

4. 다이오드 양단에 적당한 값의 콘덴서를 추가한다.

정답 1번

해설. 과대한 부하전류로 인한 다이오드 소손을 방지하려면 다이오드를 병렬로 추가하여 전류를 분산시키는 것이 적절하다.

43번

직류발전기의 외부특성곡선에서 나타내는 관계로 옳은 것은?

1. 계자전류와 단자전압

2. 계자전류와 부하전류

3. 부하전류와 단자전압

4. 부하전류와 유기기전력

정답 3번

해설. 직류발전기의 외부특성곡선은 부하전류와 단자전압 사이의 관계를 나타낸다.

44번

직류기의 전기자 반작용에 의한 영향이 아닌것은?

1. 자속이 감소하므로 유기기전력이 감소한다.

2. 발전기의 경우 회전방향으로 기하학적 중성축이 형성된다.

3. 전동기의 경우 회전방향과 반대방향으로 기하학적 중성축이 형성된다.

4. 브러시에 의해 단락된 코일에는 기전력이 발생하므로 브러시 사이의 유기기전력이 증가한다.

정답 4번

해설. 전기자반작용은 자속 감소로 인한 기전력 감소, 발전기/전동기의 기하학적 중성축 이동 등을 유발하지만, 브러시에 의해 단락된 코일의 기전력으로 인해 '브러시 사이의 유기기전력이 증가한다'는 것은 사실이 아니며 오히려 정류 불량(스파크)의 원인이 될 뿐이다.

45번

어련 정류기의 부하 전압이 2000V이고 맥동률이 3%이면 교류분의 진폭 (V)은?

1. 20

2. 30

3. 50

4. 60

정답 4번

해설. 맥동률 3%인 부하전압 2000V에서 교류분의 진폭은 2000×0.03=60V이다.

46번

3상 3300V, 100kVA의 동기반전기의 정격 전류는 약 몇 A 인가?

1. 17.5

2. 25

3. 30.3

4. 33.3

정답 1번

해설. 3상 3300V, 100kVA 동기전동기의 정격전류 I=P/(√3V)=100,000/(√3×3300)≈17.5A이다.

47번

4극 3상 유도전동기가 있다. 전원전압 200V로 전부하를 걸었을 때 전류는 21.5A이다. 이 전동기의 출력은 약 몇 W인가? (단, 전부하 역률 86%, 효율 85%이다.)

1. 5029

2. 5444

3. 5820

4. 6103

정답 2번

해설. 입력=√3VIcosθ=√3×200×21.5×0.86≈6404.9W이므로, 출력=입력×효율=6404.9×0.85≈5444W이다.

48번

변압비 3000/100V인 단상변압기 2대의 고압측을 그림과 같이 직렬로 3300V 전원에 연결하고, 저압측에 각각 5Ω, 7Ω의 저항을 접속하였을 때, 고압측의 단자 전압 E1은 약 몇 V인가?

1. 471

2. 660

3. 1375

4. 1925

정답 3번

해설. 변압비 3000/100V인 두 변압기를 고압측 직렬, 저압측에 각각 5Ω, 7Ω 저항을 접속한 회로에서 고압측 단자전압 E1은 각 변압기의 부하 분담 비율에 따라 계산되며, 약 1375V가 된다. (그림의 회로 구성 기준)

49번

교류기에서 유기기전력의 특정 고조파분을 제거하고 또 권선을 절약하기 위하여 자주 사용되는 권선법은?

1. 전절권

2. 분포권

3. 집중권

4. 단절권

정답 4번

해설. 특정 고조파를 제거하고 권선을 절약하기 위해 자주 사용되는 권선법은 단절권이다.

50번

12극의 3상 동기발전기가 있다. 기계각 15˚에 대응하는 전기각은?

1. 30

2. 45

3. 60

4. 90

정답 4번

해설. 전기각=기계각×(극수/2)=15×(12/2)=15×6=90°이다.

51번

4극, 60Hz의 유도전동기가 슬립 5%로 전부하 운전하고 있을 때 2차권선의 손실이 94.25W라고 하면 토크는 약 몇 N·m 인가?

1. 1.02

2. 2.04

3. 10.0

4. 20.0

정답 3번

해설. 2차동손 Pc2=sP2에서 2차입력 P2=94.25/0.05=1885W이며, 동기각속도 ω0=2π×1800/60≈188.5rad/s이므로 토크 T=P2/ω0≈10.0N·m이다.

52번

단상 변압기에 정현파 유기기전력을 유기하기 위한 여자전류의 파형은?

1. 정현파

2. 삼각파

3. 왜형파

4. 구형파

정답 3번

해설. 철심의 자기포화와 히스테리시스 특성으로 인해, 정현파 유기기전력을 얻기 위해 필요한 여자전류의 파형은 왜형파가 된다.

53번

회전형 전동기와 선형전동기(Linear Motor)를 비교한 설명 중 틀린 것은?

1. 선형의 경우 회전형에 비해 공극의 크기가 작다.

2. 선형의 경우 직접적으로 직선운동을 얻을 수 있다.

3. 선형의 경우 회전형에 비해 부하관성의 영향이 크다.

4. 선형의 경우 전원의 상 순서를 바꾸어 이동 방향을 변경한다.

정답 1번

해설. 회전형 전동기에 비해 선형전동기(리니어모터)는 공극을 오히려 더 크게 유지해야 하므로, '공극의 크기가 작다'는 설명은 틀렸다.

54번

변압기의 전일 효율이 최대가 되는 조건은?

1. 하루 중의 무부하손의 합 = 하루 중의 부하손의 합

2. 하루 중의 무부하손의 합 < 하루 중의 부하손의 합

3. 하루 중의 무부하손의 합 > 하루 중의 부하손의 합

4. 하루 중의 무부하손의 합 = 2 × 하루 중의 부하손의 합

정답 1번

해설. 변압기의 전일효율이 최대가 되는 조건은 하루 중의 무부하손의 합과 부하손의 합이 같아지는 때이다.

55번

유도전동기를 정격상태로 사용중, 전압이 10% 상승하면 다음과 같은 특성의 변화가 있다. 틀린것은? (단, 부하는 일정 토크라고 가정한다.)

1. 슬립이 작아진다.

2. 효율이 떨어진다

3. 속도가 감소한다.

4. 히스테리시스손과 와류손이 증가한다.

정답 3번

해설. 일정 토크 부하 조건에서 전압이 10% 상승하면 토크∝V²이므로 슬립이 작아져 오히려 속도는 증가하며(감소하지 않음), 자속 증가로 히스테리시스손·와류손이 증가하고 효율은 다소 떨어지므로 '속도가 감소한다'는 설명이 틀렸다.

56번

대칭 3상 권선에 평형 3상 교류가 흐르는 경우 최전 자계의 설명으로 틀린것은?

1. 발생 회전 자계 방향 변경 가능

2. 발생 회전 자계는 전류와 같은 주기

3. 발생 회전 자계 속도는 동기 속도보다 늦음

4. 발생 회전 자계 세기는 각 코일 최대 자계의 1.5배

정답 3번

해설. 대칭 3상 권선에 의한 회전자계의 속도는 정확히 동기속도와 같으므로, '동기속도보다 늦음'이라는 설명은 틀렸다.

57번

직류기 권선법에 대한 설명 중 틀린 것은?

1. 단중 파권은 균압환이 필요하다.

2. 단중 중권의 병렬회로 수는 극수와 같다.

3. 저전류·고전압 출력은 파권이 유리하다.

4. 단중 파권의 유기전압은 단중중권의 P/2 이다.

정답 1번

해설. 균압환은 단중 중권에서 병렬회로 간 순환전류를 방지하기 위해 필요하며, 단중 파권에는 필요하지 않으므로 '단중 파권은 균압환이 필요하다'는 설명은 틀렸다.

58번

스테핑 모터의 일반적인 특징으로 틀린것은?

1. 기동·정지의 특성은 나쁘다.

2. 회전각은 입력펄스 수에 비례한다.

3. 회전속도는 입력펄스 주파수에 비례한다.

4. 고속 응답이 좋고, 고출력의 운전이 가능하다.

정답 1번

해설. 스테핑모터는 펄스구동방식으로 회전각·속도가 입력펄스 수·주파수에 비례하며 기동·정지 특성이 우수하므로, '기동·정지의 특성은 나쁘다'는 설명은 틀렸다.

59번

철손 1.6kW 전부하동손 2.4kW인 변압기에는 약 몇 %의 부하에서 효율이 최대로 되는가?

1. 82

2. 95

3. 97

4. 100

정답 1번

해설. 최대효율 조건 철손=동손×(부하율)²에서 부하율=√(철손/전부하동손)=√(1.6/2.4)≈0.8165, 약 82%의 부하에서 효율이 최대가 된다.

60번

동기 발전기의 제동권선의 주요 작용은?

1. 제동작용

2. 난조방지작용

3. 시돈권선작용

4. 자려작용(自勵作用)

정답 2번

해설. 동기발전기의 제동권선은 난조(hunting)를 방지하는 난조방지작용을 주요 기능으로 한다.

61번

제어오차가 검출될 때 오차가 변화하는 속도에 비례하여 조작량을 조절하는 동작으로 오차가 커지는 것을 사전에 방지하는 제어 동작은?

1. 미분동작제어

2. 비례동작제어

3. 적분동작제어

4. 온-오프(On-OFF)동작제어

정답 1번

해설. 오차의 변화 속도(미분값)에 비례하여 조작량을 조절함으로써 오차가 커지는 것을 사전에 방지하는 제어 동작은 미분동작제어이다.

62번

다음과 같은 상태방정식으로 표현되는 제어계에 대한 설명으로 틀린것은?

1. 2차 제어계이다.

2. x는 (2×1)의 벡터이다.

3. 특성방적식은 (s+1)(s+2)=0 이다.

4. 제어계는 부족제동(under damped)된 상태에 있다.

정답 4번

해설. 특성방정식이 (s+1)(s+2)=0으로 서로 다른 두 실근(-1,-2)을 가지므로 이 계는 과제동(overdamped) 상태이며, '부족제동 상태'라는 설명은 틀렸다.

63번

벡터 궤적이 다음과 같이 표시되는 요소는?

1. 비례요소

2. 1차 지연요소

3. 2차 지연요소

4. 부동작 시간요소

정답 4번

해설. 벡터궤적이 원점을 중심으로 반지름이 일정한 원(위상만 변화)으로 나타나는 요소는 부동작시간요소(무데드타임 지연요소, e^-jωT)이다.

64번

그림과 같은 이산체계의 z변환 전달함수 C(z)/R(z) 을 구하면? (단, 임)

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 이산시스템의 z변환 전달함수는 표준 z변환표와 블록선도 결합 규칙을 이용해 구한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

65번

다음의 논리회로를 간단히 하면?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 주어진 논리회로는 불대수 간소화 규칙을 적용하여 간단한 형태로 정리된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

66번

그림과 같은 신호흐름 선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)는 메이슨 공식을 이용해 전방향경로 이득과 루프이득으로부터 구한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

67번

단위계단 입력에 대한 응답특성이 로 나타나는 제어계는?

1. 비례제어계

2. 적분제어계

3. 1차지연제어계

4. 2차지연제어계

정답 3번

해설. 단위계단 입력에 대한 응답이 지수함수적으로 최종값에 접근하는 형태(1-e^(-t/T))로 나타나는 제어계는 1차지연제어계이다.

68번

에서 근궤적의 수는?

1. 1

2. 2

3. 3

4. 4

정답 4번

해설. 근궤적의 가지(branch) 수는 개루프 전달함수의 극점 개수와 같다. (이미지의 극점 개수 기준)

69번

주파수 응답에 의한 위치제어계의 설계에서 계통의 안정도 척도와 관계가 적은것은?

1. 공진치

2. 위상여유

3. 이득여유

4. 고유주파수

정답 4번

해설. 공진치, 위상여유, 이득여유는 계통의 안정도를 나타내는 척도이지만, 고유주파수(ωn) 자체는 응답 속도와 관련된 지표로 안정도 척도와는 관계가 적다.

70번

나이퀴스트(Nyquist) 선도에서의 임계점(-1,j0)에 대응하는 보드선도에서의 이득과 위상은?

1. 1dB , 0˚

2. 0dB , -90˚

3. 0dB , 90˚

4. 0dB , -180˚

정답 4번

해설. 나이퀴스트 선도의 임계점(-1, j0)은 보드선도에서 이득 0dB, 위상 -180°에 대응한다.

71번

평형 3상 Δ결선 회로에서 선간전압 (Eℓ) 과 상전압 (Ep)의 관계로 옳은 것은?

1. Eℓ =

Ep

2. Eℓ = 3Ep

3. Eℓ = Ep

4. Eℓ =

Ep

정답 3번

해설. 평형 3상 Δ결선 회로에서는 선간전압과 상전압이 같다(Eℓ=Ep).

72번

정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항에 정격의 80% 전압을 가할 때의 전력(W)은?

1. 320

2. 540

3. 640

4. 860

정답 3번

해설. 전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 정격의 80% 전압을 가하면 전력은 1000×0.8²=640W가 된다.

73번

그림에서 t=0에서 스위치 S를 닫았다. 콘덴서에 충전된 초기전압 Vc(0)가 1V이었다면 전류 i(t)를 변환한 값 I(s) 는?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 초기전압 Vc(0)=1V인 콘덴서가 포함된 RC회로에서 스위치를 닫은 후의 전류 라플라스 변환 I(s)는 초기조건을 포함한 회로방정식으로부터 구한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

74번

그림과 같은 회로에서 ix는 몇A인가?

1. 3.2

2. 2.6

3. 2.0

4. 1.4

정답 4번

해설. 그림 회로에서 중첩의 원리 또는 회로방정식을 이용해 ix를 구하면 약 1.4A가 된다. (이미지의 회로 구성 기준)

75번

그림과 같이 전압 V와 저항 R로 구성되는 회로 단자 A-B간에 적당한 저항 RL을 접속하여 RL에서 소비되는 전력을 최대로 하게 했다. 이 때 RL에서 소비되는 전력 P는?

1.

2.

3. R

4. 2R

정답 1번

해설. 테브난 등가회로에서 부하저항이 내부저항 R과 같을 때 최대전력이 전달되며, 이때 RL에서 소비되는 전력 P는 테브난 전압과 R을 이용한 P=V²/(4R) 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

76번

다음의 T형 4단자망 회로에서 A B C D 파라미터 사이의 성질 중 성립되는 대칭 조건은?

1. A=D

2. A=C

3. B=C

4. B=A

정답 1번

해설. T형 4단자망 회로가 좌우 대칭 구조를 가질 때 성립하는 조건은 A=D이다.

77번

분포정수 회로에서 선로의 특성임피던스를 Z0, 전파정수를

라 할 때 무한장 선로에 있어서 송전단에서 본 직렬 임피던스는?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 무한장 선로에서 송전단에서 본 직렬임피던스는 특성임피던스와 전파정수의 곱, 즉 Z0×γ 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

78번

그림의 RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 바꿀 경우, 저항과 리액턴스는 각각 몇 Ω 인가?

1. 46.23 , j87.67

2. 46.23 , j107.15

3. 31.25 , j87.67

4. 31.25 , j107.15

정답 4번

해설. RLC 직병렬회로를 등가 병렬회로로 변환하면 저항과 리액턴스는 임피던스의 켤레 관계를 이용해 각각 약 31.25Ω, j107.15Ω으로 계산된다. (이미지의 회로 구성 기준)

79번

일때 f(t)의 정상값은?

1. 5

2. 3

3. 1

4. 0

정답 2번

해설. 최종값 정리(또는 그림에 주어진 F(s))를 이용해 f(t)의 정상값(최종값)을 구하면 3이 된다. (이미지의 F(s) 기준)

80번

선간전압이 200V, 선전류가 10

A, 부하역률이 80%인 평형 3상 회로의 무효전력(Var)은?

1. 3600

2. 3000

3. 2400

4. 1800

정답 1번

해설. 3상 무효전력 Q=√3VIsinθ=√3×200×10√3×0.6=3×200×10×0.6=3600Var이다.

81번

동일지지물에 고압가공전선과 저압가공전선을 병가할 경우 일반적으로 양 전선간의 이격거리는 몇cm 이상인가?

1. 50

2. 60

3. 70

4. 80

정답 1번

해설. 동일지지물에 고압가공전선과 저압가공전선을 병가하는 경우 양 전선 사이의 이격거리는 50cm 이상이어야 한다.

82번

전압의 종별에서 교류 600V는 무엇으로 분류하는가?

1. 저압

2. 고압

3. 특고압

4. 초고압

정답 1번

해설. 전압의 종별에서 교류 600V는 저압으로 분류된다(교류 저압 기준은 1kV 이하).

83번

전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야하는가?

1. 제1종 접지공사

2. 제2종 접지공사

3. 제3종 접지공사

4. 특별 제3종 접지공사

정답 1번

해설. 전로에 시설하는 고압용 기계기구의 철대 및 금속제 외함에는 제1종 접지공사를 하여야 한다.

84번

저압옥상전선로의 시설에 대한 설명으로 틀린것은?

1. 전선은 절연 전선을 사용한다.

2. 전선은 지름 2.6mm 이상의 경동선을 사용한다.

3. 전선과 옥상전선로를 시설하는 조영재와의 이격거를 0.5m로 한다.

4. 전선은 상시 부는 바람등에 의하여 식물에 접촉하지 않도록 시설한다.

정답 3번

해설. 저압옥상전선로의 전선과 조영재 사이의 이격거리는 0.5m가 아니라 2m 이상이어야 하므로 이 설명은 틀렸다.

85번

저압 및 고압 가공전선의 높이에 대한 기준으로 틀린것은?

1. 철도를 횡단하는 경우는 레일면상 6.5m 이상이다.

2. 쵱단보도교 위에 시설하는 경우는 저압의 경우는 그 노면 상에서 3m 이상이다.

3. 횡단보도교 위에 시설하는 경우는 고압의 경우는 그 노면상에서 3.5m 이상이다.

4. 다리의 하루 기타 이와 유사한 장소에 시설하는 저압의 전철도용 급전선은 지표상 3.5m까지로 감할 수 있다.

정답 2번

해설. 횡단보도교 위에 저압 전선을 시설하는 경우 노면상 3.5m 이상이어야 하므로, '3m 이상'이라는 설명은 기준과 달라 틀렸다.

86번

35kV 기계기구, 모선 등을 옥외에 시설하는 변전소의 구내에 취급자 이외의 사람이 들어가지 않도록 울타리를 시설하는 경우에 울타리의 높이와 울타리로부터의 충전 부분까지의 거리의 합계는 몇 m인가?

1. 5

2. 6

3. 7

4. 8

정답 1번

해설. 35kV 이하 옥외변전소에서 취급자 외 출입금지 울타리의 높이와 충전부까지 거리의 합계는 5m 이상이어야 한다.

87번

최다새용전압이 22900V 인 3상 4선식 중성선 다중접지식 전로와 대지 사이의 전연내력 시험전압은 몇 V인가?

1. 21068

2. 25229

3. 28752

4. 32510

정답 1번

해설. 22.9kV 다중접지 계통의 절연내력 시험전압은 최대사용전압 22900V의 0.92배인 약 21068V이다.

88번

터널 등에 시설하는 사용전압이 220V 인 저압의 전구선으로 편조 고무코드를 사용하는 경우 단면적은 몇 mm2 이상 인가?

1. 0.5

2. 0.75

3. 1.0

4. 1.25

정답 2번

해설. 터널 등에 시설하는 220V 저압 전구선으로 편조 고무코드를 사용하는 경우 단면적은 0.75㎟ 이상이어야 한다.

89번

고압 가공전선과 건조물의 상부 조영재와의 옆쪽 이격거리는 몇 m 이상인가? (단 , 전선에 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있고 케이블이 아닌 경우이다.)

1. 1.0

2. 1.2

3. 1.5

4. 2.0

정답 2번

해설. 고압 가공전선과 건조물 상부 조영재의 옆쪽 이격거리(사람 접촉 우려 있고 케이블이 아닌 경우)는 1.2m 이상이어야 한다.

90번

특고압용 제2종 보안 장치 또는 이에 준하는 보안 장치 등이 되어 있지 않은 25kV 이하인 특고압 가공 전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이에 직접 접속하는 통신선으로 사용할 수 있는 것은?

1. 광섬유케이블

2. CN/CV 케이블

3. 켑타이어 케이블

4. 지름 2.6mm 이상의 절연전선

정답 1번

해설. 특고압용 제2종 보안장치가 없는 25kV 이하 특고압 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선으로는 전자유도의 영향을 받지 않는 광섬유케이블을 사용할 수 있다.

91번

765kV 가공전선 시설 시 2차 접근상태에서 건조물을 시설하는 경우 건조물 상부와 가공전선 사이의 수직거리는 몇 m 이상 인가? (단, 전선의 높이가 최저상태로 사람이 올라갈 우려가 있는 개소를 말한다.)

1. 15

2. 20

3. 25

4. 28

정답 4번

해설. 765kV 가공전선의 2차 접근상태에서 건조물 상부와 가공전선 사이의 수직거리는 28m 이상이어야 한다.

92번

정격전류 20A와 40A 인 전동기와 정격전류 10A 인 전열기 5대에 전기를 공급하는 단상 220V 저압 옥내간선이 있다. 몇 A 이상의 허용전류가 잇는 전선을 사용하여야 하는가?

1. 100

2. 116

3. 125

4. 132

정답 2번

해설. 전동기 정격전류 합계(20+40=60A)가 50A를 초과하므로 계수 1.1을 적용해 허용전류=60×1.1+50(전열기 5대×10A)=66+50=116A 이상이어야 한다.

93번

의료장소에서 인접하는 의료장소와의 바닥면적 합계가 몇 m2 이하인 경우 기준접지바를 공용으로 할 수 있는가?

1. 30

2. 50

3. 80

4. 100

정답 2번

해설. 의료장소에서 인접하는 의료장소와의 바닥면적 합계가 50㎡ 이하인 경우 기준접지바를 공용으로 할 수 있다.

94번

배선공사 중 전선이 반드시 절연전선이 아니라도 상관없는 공사방법은?

1. 금속관 공사

2. 합성수지관 공사

3. 버스 덕트 공사

4. 플로어 덕트 공사

정답 3번

해설. 버스덕트 공사는 나도체를 사용하는 방식으로, 전선이 반드시 절연전선이 아니어도 되는 배선공사이다.

95번

폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 것에 시설하는 지중전선로의 지중함은 그 크기가 최소 몇m3 이상인 경우에는 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야하는가?

1. 1

2. 3

3. 5

4. 10

정답 1번

해설. 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있는 지중함은 크기가 1㎥ 이상인 경우 통풍장치 등을 시설하여야 한다.

96번

사용 전압이 특고압인 전기 집진장치에 전원을 공급하기 위해 케이블을 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우 케이블의 피복에 사용하는 금속체는 몇 종 접지공사로 할 수 있는가?

1. 제1종 접지공사

2. 제2종 접지공사

3. 제3종 접지공사

4. 특별 제3종 접지공사

정답 3번

해설. 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 특고압 전기집진장치용 케이블의 피복에 사용하는 금속체는 제3종 접지공사를 할 수 있다.

97번

가공 전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율은 일반적인 경우 얼마 이상이어야 하는가?

1. 2.0

2. 2.2

3. 2.5

4. 2.7

정답 3번

해설. 가공전선로 지지물의 지선의 안전율은 일반적으로 2.5 이상이어야 한다.

98번

고·저압 혼촉에 의한 위험을 방지하려고 시행하는 제2종 접지공사에 대한 기준으로 틀린것은?

1. 제2종 접지공사는 변압기 시설장소마다 시행하여야 한다.

2. 토지의 상황에 의하여 접지저항 값을 얻기 어려울 경우, 가공 접지선을 사용하여 접지극을 100m까지 떼어 놓을 수 있다.

3. 가공 공동지선을 설치하여 접지공사를 하는 경우, 각 변압기를 중심으로 지름 400m 이내의 지역에 접지를 하여야한다.

4. 저압 전로의 사용전압이 300V 이하인 경우, 그 접지공사를 중성점에 하기 어려우면 저압측의 1단자에 시행할 수 있다.

정답 2번

해설. 제2종 접지공사에서 가공 접지선을 사용해 접지극을 떼어 놓을 수 있는 거리는 100m가 아니라 300m까지이므로 이 설명은 틀렸다.

99번

저압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 직접 접속하는 가공 통신선이 도로를 횡단하는 경우, 일반적으로 지표상 몇 m 이상의 높이로 시설하여야하는가?

1. 6.0

2. 4.0

3. 5.0

4. 3.0

정답 1번

해설. 저압 가공전선로 지지물에 시설하는 통신선이 도로를 횡단하는 경우 지표상 6.0m 이상의 높이로 시설하여야 한다.

100번

사용전압이 22.9kV 인 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우, 지표상 높이는 최소 몇 m 이상인가?

1. 4.5

2. 5

3. 5.5

4. 6

정답 4번

해설. 22.9kV 특고압 가공전선이 도로를 횡단하는 경우 지표상 높이는 최소 6m 이상이어야 한다.

전기기사 필기 2016년 1회 기출문제

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