전기기사 필기 2016년 2회 기출문제 정답 및 해설

1번

자유공간 중에 x=2, z=4인 무한장 직선상에

(C/m)인 균일한 선전하가 있다. 점(0, 0, 4)의 전계 E(V/m)는?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 무한직선 선전하에 의한 점(0,0,4)에서의 전계는 선전하와의 최단거리 및 방향벡터를 이용한 E=λ/(2πε0r)×â 형태로 계산된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

2번

자기모멘트 9.8×10-5Wb·m의 막대자석을 지구자계의 수평성분 10.5 AT/m인 곳에서 지자기 자오면으로부터 90˚회전시키는데 필요한 일은 약 몇 J인가?

1. 1.03× 10-3

2. 1.03× 10-5

3. 9.03× 10-3

4. 9.03× 10-5

정답 1번

해설. 자기쌍극자를 각도 0°에서 90°까지 회전시키는데 필요한 일 W=MH(cos0°-cos90°)=MH=9.8×10⁻⁵×10.5≈1.03×10⁻³J이다.

3번

단면적 S(m2), 단위 길이당 권수가 n0 (회/m)인 무한히 긴 솔레노이드의 자기인덕턴스(H/m)를 구하면?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 단위길이당 권수 n0인 무한 솔레노이드의 단위길이당 자기인덕턴스는 L=μ0n0²S 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

4번

평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 4.8×10-7C/m2 이고 단위체적당 정전에너지가 5.3×10-3J/m3 이었다. 이 유전체의 유전율은 몇 F/m 인가?

1. 1.15×10-11

2. 2.17×10-11

3. 3.19×10-11

4. 4.21×10-11

정답 2번

해설. 단위체적당 에너지 w=D²/(2ε)에서 유전율 ε=D²/(2w)=(4.8×10⁻⁷)²/(2×5.3×10⁻³)≈2.17×10⁻¹¹F/m이다.

5번

쌍극자모멘트가 M (C·m)인 전기쌍극자에서 점 P의 전계는

에서 어떻게 되는가? (단,

는 전기쌍극자의 중심에서 축 방향과 점 P를 잇는 선분의 사이 각이다.)

1. 0

2. 최소

3. 최대

4. -∞

정답 2번

해설. 전기쌍극자의 전계 크기는 |E|∝√(1+3cos²θ)로 축방향(θ=0°)에서 최대, 적도방향(θ=90°)에서 최소가 되므로, 주어진 각도 조건에서는 최소값을 갖는다.

6번

감자력이 0인것은?

1. 구 자성체

2. 환상 철심

3. 타원 자성체

4. 굵고 짧은 막대 자성체

정답 2번

해설. 환상철심은 자기회로가 폐회로를 이루어 자극이 생기지 않으므로 감자력이 0이다.

7번

그림과 같이 반지름 10cm인 반원과 그 양단으로부터 직선으로 된 도선에 10A의 전류가 흐를 때, 중심 0 에서의 자계의 세기와 방향은?

1. 2.5 AT/m, 방향

2. 25 AT/m, 방향

3. 2.5 AT/m, 방향

4. 25 AT/m, 방향

정답 4번

해설. 반원(자계 기여 H=I/4r) 부분과, 중심 O의 연장선상에 있어 자계 기여가 없는 직선 부분으로 구성된 도체에서, 중심 자계의 세기는 H=I/(4r)=10/(4×0.1)=25AT/m이다.

8번

패러데이 관에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 관내의 전속수는 일정하다.

2. 관의 밀도는 전속밀도와 같다.

3. 진전하가 없는 점에서 불연속이다.

4. 관 양단에 양(+), 음(-)의 단위전하가 있다.

정답 3번

해설. 패러데이관은 진전하가 있는 곳에서 시작·종료되며 관내 전속수가 일정하고 관의 밀도가 전속밀도와 같으므로, '진전하가 없는 점에서 불연속'이라는 설명은 틀렸다(진전하가 없으면 연속이다).

9번

그림과 같은 원통상 도선 한 가닥이 유전율

(F/m)인 매질 내에 지상 h(m) 높이로 지면과 나란히 가선되어 있을 때 대지와 도선간의 단위 길이당 정전용량(F/m)은?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 지상 h 높이에 가선된 도선과 대지 사이의 단위길이당 정전용량은 영상법을 이용해 C=2πε/ln(2h/a) 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

10번

전위 V=3xy+z+4 일 때 전계 E는?

1. i3x + j3y + k

2. -i3y + j3x + k

3. i3x - j3y - k

4. -i3y - j3x - k

정답 4번

해설. 전위 V=3xy+z+4에서 전계 E=-∇V=-(∂V/∂x)i-(∂V/∂y)j-(∂V/∂z)k=-3yi-3xj-k이다.

11번

한 변이 L(m)되는 정사각형의 도선회로에 전류 I(A)가 흐르고 있을 때 회로중심에서의 자속밀도는 몇 Wb/m2 인가?

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 한 변 L인 정사각형 도체 중심의 자속밀도는 B=2√2μ0I/(πL) 형태의 공식으로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

12번

다음 식 중에서 틀린 것은?

1. 가우스의 정리 :

2. 포아송의 방정식 :

3. 라플라스의 방정식 :

4. 발산의 정리 : 4번 보기 그림

정답 2번

해설. 포아송 방정식은 ∇²V=-ρ/ε의 형태를 가져야 하므로, 이 부호나 형태가 다르게 제시된 식이 틀린 식이다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

13번

환상 철심에 권선수 20인 A코일과 권선수 80인 B코일이 감겨 있을 때, A코일의 자기인덕턴스가 5mH라면 두 코일의 상호인덕턴스는 몇 mH 인가? (단, 누설자속은 없는 것으로 본다.)

1. 20

2. 1.25

3. 0.8

4. 0.05

정답 1번

해설. 완전결합(k=1)이므로 A코일 인덕턴스 5mH, 권수비 20:80=1:4에서 B코일 인덕턴스는 5×4²=80mH이며, 상호인덕턴스 M=√(L_A×L_B)=√(5×80)=√400=20mH이다.

14번

표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 주파수가 높을수록 침투깊이가 얇아진다.

2. 투자율이 크면 표피효과가 적게 나타난다.

3. 표피효과에 따른 표피저항은 단면적에 비례한다.

4. 도전율이 큰 도체에는 표피효과가 적게 나타난다.

정답 1번

해설. 표피효과는 침투깊이 δ∝1/√f로 주파수에 반비례하므로, 주파수가 높을수록 침투깊이가 얇아진다.

15번

자기회로에서 키르히호프의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 임의의 결합점으로 유입하는 자속의 대수합은 0이다.

2. 임의의 폐자로에서 자속과 기자력의 대수합은 0이다.

3. 임의의 폐자로에서 자기저항과 기자력의 대수합은 0이다.

4. 임의의 폐자로에서 각 부의 자기저항과 자속의 대수합은 0이다.

정답 1번

해설. 자기회로의 키르히호프 제1법칙은 임의의 결합점으로 유입하는 자속의 대수합이 0이라는 것이다.

16번

W1과 W2의 에너지를 갖는 두 콘덴서를 병렬 연결한 경우의 총 에너지 W 와의 관계로 옳은 것은? (단, W1≠W2 이다.)

1. W1 + W2 = W

2. W1 + W2 > W

3. W1 - W2 = W

4. W1 + W2 < W

정답 2번

해설. 서로 다른 전위로 충전된 두 콘덴서를 병렬 연결하면 전하 재분배 과정에서 에너지 손실이 발생하므로 연결 전 에너지의 합이 연결 후 총 에너지보다 크다(W1+W2>W).

17번

두 종류의 유전율(

)을 가진 유전체 경계면에 진전하가 존재하지 않을 때 성립하는 경계조건을 옳게 나타낸 것은? (단,

는 각각 유전체 경계면의 법선벡터와 E1, E2가 이루는 각이다.)

1.

2.

3.

4.

정답 3번

해설. 진전하가 없는 유전체 경계면에서는 전속밀도의 법선성분과 전계의 접선성분이 각각 연속이라는 경계조건이 성립한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

18번

무한히 넓은 두 장의 평면판 도체를 간격 d(m)로 평행하게 배치하고 각각의 평면판에 면전하밀도 ±

(C/m2)로 분포되어 있는 경우 전기력선은 면에 수직으로 나와 평행하게 발산한다. 이 평면판 내부의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 무한평면 도체판 사이의 전계의 세기는 면전하밀도를 이용해 E=σ/ε0 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

19번

전자파의 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 전자파의 속도는 주파수와 무관한다.

2. 전파 Ex를 고유임피던스로 나누면 자파 Hy가 된다.

3. 전파 Ex와 자파 Hy의 진동방향은 진행 방향에 수평인 종파이다.

4. 매질이 도전성을 갖지 않으면 전파 Ex와 자파 Hy는 동위상이 된다.

정답 3번

해설. 전자파는 진행방향에 대해 수직으로 진동하는 횡파이므로, '진행 방향에 수평인 종파'라는 설명은 틀렸다.

20번

압전효과를 이용하지 않은 것은?

1. 수정발진기

2. 마이크로폰

3. 초음파발생기

4. 자속계

정답 4번

해설. 자속계는 전자유도 원리를 이용하는 계측기로 압전효과와는 무관하며, 수정발진기·마이크로폰·초음파발생기는 압전효과를 이용한다.

21번

송전선로의 현수 애자련 연면 섬락과 가장 관계가 먼 것은?

1. 댐퍼

2. 철탑 접지 저항

3. 현수 애자련의 개수

4. 현수 애자련의 소손

정답 1번

해설. 댐퍼는 전선의 진동을 방지하는 장치로 애자련의 연면섬락과는 직접적인 관계가 적으며, 철탑 접지저항·애자련 개수·애자련 소손은 섬락(절연파괴)과 밀접하게 관련된다.

22번

그림과 같은 주상변압기 2차측 접지공사의 목적은?

1. 1차측 과전류 억제

2. 2차측 과전류 억제

3. 1차측 전압상승 억제

4. 2차측 전압상승 억제

정답 4번

해설. 주상변압기 2차측 접지공사(제2종 접지공사)는 고저압 혼촉 시 2차측(저압측)에 발생하는 전압상승을 억제하기 위한 목적으로 시설한다.

23번

선로 전압강하 보상기(LDC)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 승압기로 저하된 전압을 보상하는 것

2. 분로리액터로 전압 상승을 억제하는 것

3. 선로의 전압 강하를 고려하여 모선 전압을 조정하는 것

4. 직렬콘덴서로 선로의 리액턴스를 보상하는 것

정답 3번

해설. 선로전압강하보상기(LDC)는 선로의 전압강하를 고려하여 모선 전압을 자동으로 조정하는 장치이다.

24번

송전선압 154kV, 2회선 선로가 있다. 선로길이가 240km이고 선로의 작용 정전용량이 0.02 ㎌/km라고 한다. 이것을 자기여자를 일으키지 않고 충전하기 위해서는 최소한 몇 MVA 이상의 발전기를 이용하여야 하는가? (단, 주파수는 60Hz이다.)

1. 78

2. 86

3. 89

4. 95

정답 2번

해설. 2회선 선로의 총 정전용량 C=0.02×240×2=9.6μF, 자기여자 방지를 위한 발전기 용량은 진상무효전력 Qc=2πfCV²=2π×60×9.6×10⁻⁶×(154×10³)²≈85.8MVA 이상, 즉 약 86MVA 이상이어야 한다.

25번

송전계통에서 1선 지략 시 유도장해가 가장 적은 중성점 접지방식은?

1. 비접지방식

2. 저항접지방식

3. 직접접지방식

4. 소호리액터접지방식

정답 4번

해설. 1선 지락 시 지락전류가 가장 작아 유도장해가 가장 적은 중성점 접지방식은 소호리액터접지방식이다.

26번

22.9kV-Y 3상 4선식 중성선 다중접지계통의 특성에 대한 내용으로 틀린 것은?

1. 1선 지락사고 시 1상 단락전류에 해당하는 큰 전류가 흐른다.

2. 전원의 중성점과 주상변압기의 1차 및 2차를 공통의 중성선으로 연결하여 접지한다.

3. 각 상에 접속된 부하가 불평형일 때도 불완전 1선 지락고장의 검출감도가 상당히 예민하다.

4. 고저압 혼촉사고 시에는 중성선에 막대한 전위상승을 일으켜 수용가에 위험을 줄 우려가 있다.

정답 3번

해설. 22.9kV-Y 다중접지계통에서는 부하가 불평형일 때 불완전 1선 지락고장의 검출감도가 오히려 둔감해지므로, '검출감도가 상당히 예민하다'는 설명은 틀렸다.

27번

송전계통에서 자동재폐로 방식의 장점이 아닌 것은?

1. 신뢰도 향상

2. 공급 지장시간의 단축

3. 보호계전방식의 단순화

4. 고장상의 고속도 차단, 고속도 재투입

정답 3번

해설. 자동재폐로 방식은 신뢰도 향상, 공급지장시간 단축, 고장상의 고속도 차단·재투입 등의 장점이 있으나, 오히려 보호계전방식이 복잡해지므로 '보호계전방식의 단순화'는 장점이 아니다.

28번

유효낙차 100m, 최대사용수량 20m3/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW인가? (단, 수차 및 발전기의 합성효율은 85%라 한다.)

1. 14160

2. 16660

3. 24990

4. 33320

정답 2번

해설. 발전출력 P=9.8×Q×H×η=9.8×20×100×0.85≈16,660kW이다.

29번

수력발전소에서 흡출관을 사용하는 목적은?

1. 압력을 줄인다.

2. 유효낙차를 늘린다.

3. 속도 변동률을 작게 한다.

4. 물의 유선을 일정하게 한다.

정답 2번

해설. 수력발전소의 흡출관은 수차 방수면 이후의 낙차까지 활용하여 유효낙차를 늘리는 목적으로 사용한다.

30번

방향성을 갖지 않는 계전기는?

1. 전력계전기

2. 과전류계전기

3. 비율차동계전기

4. 선택지락계전기

정답 2번

해설. 과전류계전기(OCR)는 방향성을 갖지 않는 계전기이다.

31번

송전단 전압이 66kV이고, 수전단 전압이 62kV로 송전 중이던 선로에서 부하가 급격히 감소하여 수전단 전압이 63.5kV가 되었다. 전압강하율은 약 몇 %인가?

1. 2.28

2. 3.94

3. 6.06

4. 6.45

정답 2번

해설. 전압강하율=(Es-Er)/Er×100=(66-63.5)/63.5×100≈3.94%이다.

32번

154kV 송전선로의 전압을 345kV로 승압하고 같은 손실률로 송전한다고 가정하면 송전전력은 승압전의 약 몇 배 정도인가?

1. 2

2. 3

3. 4

4. 5

정답 4번

해설. 손실률이 일정할 때 송전전력은 전압의 제곱에 비례하므로, 154kV에서 345kV로 승압하면 송전전력은 (345/154)²≈5배가 된다.

33번

각 전력계통을 연계선으로 상호연결하면 여러가지 장점이 있다. 틀린 것은?

1. 경계급전이 용이하다.

2. 주파수의 변화가 작아진다.

3. 각 전력계통의 신뢰도가 증가한다.

4. 배후전력(back power)이 크기 때문에 고장이 적으며 그 영향의 범위가 작아진다.

정답 4번

해설. 전력계통을 연계하면 경계급전 용이, 주파수 변동 감소, 계통 신뢰도 증가의 장점이 있으나, 오히려 배후전력이 커져 고장전류가 증가하고 그 영향범위가 확대될 수 있으므로 '고장이 적고 영향범위가 작아진다'는 설명은 틀렸다.

34번

3상 3선식 송전선로에서 연가의 효과가 아닌 것은?

1. 작용 정전용량의 감소

2. 각 상의 임피던스 평형

3. 통신선의 유도장해 감소

4. 직렬공진의 방지

정답 1번

해설. 연가는 각 상의 임피던스 평형, 통신선 유도장해 감소, 직렬공진 방지 효과가 있으나 작용정전용량을 감소시키는 효과는 없다.

35번

그림과 같이 정수가 서로 같은 평행 2회선 송전선로의 4단자 정수 중 B에 해당되는 것은?

1. 4B1

2. 2B1

3.

B1

4.

B1

정답 3번

해설. 정수가 같은 평행 2회선 송전선로를 병렬로 연결하면 임피던스가 절반이 되므로, 4단자 정수 B는 단일회선 B1의 1/2배가 된다. (이미지의 회로 구성 기준)

36번

초고압용 차단기에 개폐저항기를 사용하는 주된 이유는?

1. 차단속도 증진

2. 차단전류 감소

3. 이상전압 억제

4. 부하설비 증대

정답 3번

해설. 초고압용 차단기에 개폐저항기를 사용하는 주된 이유는 개폐 시 발생하는 이상전압(서지)을 억제하기 위함이다.

37번

3상 3선식 송전선로의 선간거리가 각각 50cm, 60cm, 70cm인 경우 기하학적 평균 선간거리는 약 몇 cm인가?

1. 50.4

2. 59.4

3. 62.8

4. 64.8

정답 2번

해설. 기하평균 선간거리 GMD=∛(50×60×70)=∛210,000≈59.4cm이다.

38번

각 수용가의 수용설비용량이 50kW, 100kW, 80kW, 60kW, 150kW 이며, 각각의 수용률이 0.6, 0.6, 0.5, 0.5, 0.4 일 때 부하의 부등률이 1.3이라면 변압기 용량은 약 몇 kVA가 필요한가? (단, 평균 부하역률은 80%라고 한다.)

1. 142

2. 165

3. 183

4. 212

정답 4번

해설. 최대수요전력 합=50×0.6+100×0.6+80×0.5+60×0.5+150×0.4=30+60+40+30+60=220kW. 부등률 1.3을 적용한 합성최대수요=220/1.3≈169.2kW이며, 역률 0.8로 나눈 변압기 용량은 169.2/0.8≈212kVA이다.

39번

초고압 송전선로에 단도체 대신 복도체를 사용할 경우 틀린 것은?

1. 전선의 작용인덕턴스를 감소시킨다.

2. 선로의 작용정전용량을 증가시킨다.

3. 전선 표면의 전위경도를 저감시킨다.

4. 전선의 코로나 임계전압을 저감시킨다.

정답 4번

해설. 복도체를 사용하면 등가반지름이 커져 전선 표면의 전위경도가 저감되고 코로나 임계전압은 오히려 상승하므로, '코로나 임계전압을 저감시킨다'는 설명은 틀렸다.

40번

이상전압에 대한 방호장치가 아닌 것은?

1. 피뢰기

2. 가공지선

3. 방전코일

4. 서지흡수기

정답 3번

해설. 방전코일은 콘덴서의 잔류전하를 방전시키는 장치로 이상전압 방호장치가 아니며, 피뢰기·가공지선·서지흡수기는 이상전압 방호장치이다.

41번

그림은 단상 직권 정류자 전동기의 개념도이다. C를 무엇이라고 하는가?

1. 제어권선

2. 보상권선

3. 보극권선

4. 단층권선

정답 2번

해설. 단상 직권 정류자전동기 개념도에서 C는 전기자 반작용을 상쇄하기 위한 보상권선이다.

42번

자극수 p, 파권, 전기자 도체수가 z인 직류발전기를 N(rpm)의 회전속도로 무부하 운전할 때 기전력이 E(V)이다. 1극당 주자속(Wb)은?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. 파권(a=2) 직류발전기의 기전력식 E=PZΦN/(60a)에서 극당 자속 Φ=60aE/(PZN)=120E/(PZN)의 형태로 표현된다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

43번

3상 권선형 유도 전동기의 토크 속도 곡선이 비례추이 한다는 것은 그 곡선이 무엇에 비례해서 이동하는 것을 말하는가?

1. 슬립

2. 회전수

3. 2차 저항

4. 공급 전압의 크기

정답 3번

해설. 권선형 유도전동기의 토크-속도곡선의 비례추이는 2차저항 값에 비례해서 곡선이 이동하는 것을 말한다.

44번

단상 전파정류에서 공급전압이 E일 때 무부하 직류 전압의 평균값은? (단, 브리지 다이오드를 사용한 전파 정류회로이다.)

1. 0.90E

2. 0.45E

3. 0.75E

4. 1.17E

정답 1번

해설. 브리지 다이오드를 사용한 단상 전파정류회로의 무부하 직류전압 평균값은 Edc=0.9E이다.

45번

3300/200V, 10kVA 단상변압기의 2차를 단락하여 1차측에 300V를 가하니 2차에 120A의 전류가 흘렀다. 이 변압기의 임피던스 전압 및 % 임피던스 강하는 약 얼마인가?

1. 125V, 3.8%

2. 125V, 3.5%

3. 200V, 4.0%

4. 200V, 4.2%

정답 1번

해설. 1차 300V 인가 시 2차 120A가 흐르므로, 정격 2차전류(10000/200=50A) 기준 임피던스전압=300×(50/120)=125V이며, %임피던스강하=125/3300×100≈3.8%이다.

46번

직류기의 전기자 반작용 결과가 아닌 것은?

1. 주자속이 감소한다.

2. 전기적 중성축이 이동한다.

3. 주자속에 영향을 미치지 않는다.

4. 정류자편 사이의 전압이 불균일하게 된다.

정답 3번

해설. 전기자반작용은 주자속 감소, 중성축 이동, 정류자편간 전압 불균일을 유발하므로, '주자속에 영향을 미치지 않는다'는 설명은 전기자반작용의 결과가 아니다.

47번

동기 조상기의 구조상 특이점이 아닌 것은?

1. 고정자는 수차발전기와 같다.

2. 계자 코일이나 자극이 대단히 크다.

3. 안정 운전용 제동 권선이 설치된다.

4. 전동기 축은 동력을 전달하는 관계로 비교적 굵다.

정답 4번

해설. 동기조상기는 동력을 외부로 전달하지 않으므로 전동기 축을 가늘게 설계하며, '전동기 축이 동력 전달로 인해 굵다'는 설명은 동기조상기의 구조적 특이점이 아니다.

48번

VVVF(variable voltage variable frequency)는 어떤 전동기의 속도 제어에 사용 되는가?

1. 동기 전동기

2. 유도 전동기

3. 직류 복권 전동기

4. 직류 타여자 전동기

정답 2번

해설. VVVF(가변전압 가변주파수) 제어는 유도전동기의 속도 제어에 사용된다.

49번

3상 유도전동기의 기동법 중 Y-Δ 기동법으로 기동 시 1차 권선의 각상에 가해지는 전압은 기동 시 및 운전 시 각각 정격전압의 몇 배가 가해지는가?

1. 1,

2.

, 1

3.

,

4.

,

정답 2번

해설. Y-Δ 기동법에서 1차 권선의 각 상에 가해지는 전압은 기동 시 정격전압의 1/√3배, 운전(Δ결선 전환 후) 시 정격전압의 1배이다.

50번

SCR에 관한 설명으로 틀린 것은?

1. 3단자 소자이다.

2. 스위칭 소자이다.

3. 직류 전압만을 제어한다.

4. 적은 게이트 신호로 대전력을 제어한다.

정답 3번

해설. SCR은 3단자 스위칭 소자로 적은 게이트 신호로 대전력을 제어할 수 있으나, 위상제어를 통해 교류전압도 제어할 수 있으므로 '직류 전압만을 제어한다'는 설명은 틀렸다.

51번

평형 3상회로의 전류를 측정하기 위해서 변류비 200 : 5의 변류기를 그림과 같이 접속하였더니 전류계의 지시가 1.5A이었다. 1차 전류는 몇 A 인가?

1. 60

2. 60

3. 30

4. 30

정답 1번

해설. 변류비 200:5의 변류기에서 전류계 지시가 1.5A이므로, 1차전류=1.5×(200/5)=1.5×40=60A이다.

52번

유도전동기의 최대토크를 발생하는 슬립을 St , 최대출력을 발생하는 슬립을 Sp 라 하면 대소관계는?

1. Sp = St

2. Sp > St

3. Sp < St

4. 일정치 않다

정답 3번

해설. 유도전동기에서 최대출력이 발생하는 슬립 Sp는 최대토크가 발생하는 슬립 St보다 작다(Sp<St).

53번

정격 200V, 10kW 직류 분권발전기의 전압 변동률은 몇 % 인가? (단, 전기자 및 분권계자 저항은 각각 0.1Ω, 100Ω이다.)

1. 2.6

2. 3.0

3. 3.6

4. 4.5

정답 1번

해설. 부하전류=10000/200=50A, 계자전류=200/100=2A, 전기자전류=52A. 전기자저항강하=52×0.1=5.2V이므로 유기기전력E=205.2V이며, 전압변동률=(205.2-200)/200×100=2.6%이다.

54번

동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험은?

1. 부하 시험과 돌발 단락시험

2. 단상 단락 시험과 3상 단락 시험

3. 무부하 포화 시험과 3상 단락시험

4. 정상, 역상, 영상 리액턴스의 측정시험

정답 3번

해설. 동기발전기의 단락비를 계산하려면 무부하 포화시험과 3상 단락시험이 필요하다.

55번

직류 분권발전기에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 단자전압이 강하하면 계자전류가 증가한다.

2. 부하에 의한 전압의 변동이 타여자발전기에 비하여 크다.

3. 타여자발전기의 경우보다 외부특성 곡성이 상향(上向)으로 된다.

4. 분권권선의 접속방법에 관계없이 자기여자로 전압을 올릴 수가 있다.

정답 2번

해설. 분권발전기는 계자전류가 단자전압에 의존하는 자기여자 특성으로 인해, 부하 증가에 따른 전압 변동이 타여자발전기보다 크다.

56번

정격출력 10000kVA, 정격전압 6600V, 정격역률 0.6인 3상 동기 발전기가 있다. 동기 리액턴스 0.6p.u 인 경우의 전압 변동률(%)은?

1. 21

2. 31

3. 40

4. 52

정답 4번

해설. 동기임피던스 0.6pu, 역률 0.6(지상)인 경우 전압변동률은 벡터법으로 E=V+jXI를 계산하면 |E|≈1.523pu가 되어, 전압변동률=(1.523-1)/1×100≈52%이다.

57번

3상 유도전압 조정기의 동작원리 중 가장 적당한 것은?

1. 두 전류 사이에 작용하는 힘이다.

2. 교번자계의 전자유도작용을 이용한다.

3. 충전된 두 물체 사이에 작용하는 힘이다.

4. 회전자계에 의한 유도작용을 이용하여 2차 전압의 위상전압 조정에 따라 변화한다.

정답 4번

해설. 3상 유도전압조정기는 회전자계에 의한 유도작용을 이용하여 2차 전압의 위상을 회전자 위치에 따라 변화시켜 전압을 조정한다.

58번

단권변압기 2대를 V결선하여 선로 전압 3000V를 3300V로 승압하여 300kVA의 부하에 전력을 공급하려고 한다. 단권변압기 1대의 자기용량은 약 몇 kVA 인가?

1. 9.09

2. 15.72

3. 21.72

4. 31.50

정답 2번

해설. 단권변압기 V결선의 자기용량/부하용량 비는 (2/√3)×(V2-V1)/V2=(2/√3)×(300/3300)≈0.105이며, 이를 300kVA 부하에 적용하고 2대로 나누면 1대당 자기용량은 약 15.72kVA이다.

59번

정격용량 100kVA인 단상 변압기 3대를 Δ-Δ 결선하여 300kVA의 3상 출력을 얻고 있다. 한 상에 고장이 발생하여 결선을 V결선으로 하는 경우 a) 뱅크용량(kVA), b) 각 변압기의 출력(kVA)은?

1. a) 253, b) 126.5

2. a) 200, b) 100

3. a) 173, b) 86.6

4. a) 152, b) 75.6

정답 3번

해설. Δ-Δ 결선 중 1대 고장으로 V결선 시 뱅크용량은 √3×100≈173kVA이며, 각 변압기의 출력은 뱅크용량의 절반인 약 86.6kVA이다.

60번

계자 권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는?

1. 분권기

2. 직권기

3. 복권기

4. 타여자기

정답 1번

해설. 계자권선이 전기자에 병렬로만 연결된 직류기는 분권기이다.

61번

다음의 설명 중 틀린 것은?

1. 최소 위상 함수는 양의 위상 여유이면 안정하다.

2. 이득 교차 주파수는 진폭비가 1 이 되는 주파수이다.

3. 최소 위상 함수는 위상 여유가 0 이면 임계안정하다.

4. 최소 위상 함수의 상대안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다.

정답 4번

해설. 최소위상함수의 상대안정도는 위상여유가 커질수록(위상지연이 작을수록) 오히려 커지므로, '위상각의 증가와 함께 작아진다'는 설명은 나머지 옳은 설명들과 달리 틀렸다.

62번

2차 제어계 G(s)H(s)의 나이퀴스트 선도의 특징이 아닌 것은?

1. 이득여유는 ∞ 이다.

2. 교차량

이다.

3. 모두 불안정한 제어계이다.

4. 부의 실축과 교차하지 않는다.

정답 3번

해설. 2차 제어계의 나이퀴스트 선도는 이득여유가 무한대이고 부의 실축과 교차하지 않는 특성을 가지지만, 이는 안정한 제어계를 나타내는 것이지 '모두 불안정한 제어계'라는 설명은 틀렸다.

63번

다음과 같은 상태 방정식의 고유값 λ1 과 λ2는?

1. 4, -1

2. -4, 1

3. 6, -1

4. -6, 1

정답 1번

해설. 상태방정식의 계수행렬로부터 특성방정식을 세워 고유값을 구하면 λ1=4, λ2=-1이 된다. (이미지의 행렬 기준)

64번

제어기에서 미분제어의 특성으로 가장 적합한 것은?

1. 대역폭이 감소한다.

2. 제동을 감소시킨다.

3. 작동오차의 변화율에 반응하여 동작한다.

4. 정상상태의 오차를 줄이는 효과를 갖는다.

정답 3번

해설. 미분제어는 작동오차(편차)의 변화율(미분값)에 반응하여 동작하는 특성을 갖는다.

65번

페루프 시스템의 특징으로 틀린 것은?

1. 정확성이 증가한다.

2. 감쇠폭이 증가한다.

3. 발진을 일으키고 불안정한 상태로 되어갈 가능성이 있다.

4. 계의 특성변화에 대한 입력 대 출력비의 감도가 증가한다.

정답 4번

해설. 폐루프(피드백) 시스템은 정확성 증가, 감쇠폭 증가 등의 장점과 함께 발진·불안정 가능성이 있으나, 계 특성 변화에 대한 감도는 오히려 감소하므로 '감도가 증가한다'는 설명은 틀렸다.

66번

Nyquist 판정법의 설명으로 틀린 것은?

1. 안정성을 판정하는 동시에 안정도를 제시해준다.

2. 계의 안정도를 개선하는 방법에 대한 정보를 제시해준다.

3. Nyquist 선도는 제어계의 오차 응답에 관한 정보를 준다.

4. Routh-Hurwitz 판정법과 같이 계의 안정여부를 직접 판정해 준다.

정답 3번

해설. 나이퀴스트 판정법은 안정성과 안정도 마진을 함께 제시하고 안정도 개선방법에 대한 정보도 주지만, 제어계의 오차 응답 자체에 대한 정보를 주는 것은 아니므로 이 설명은 틀렸다.

67번

그림의 신호 흐름 선도에서 [수식]은?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 신호흐름선도에서 요구하는 값은 메이슨 공식을 이용해 전방향경로 이득과 루프이득으로부터 구한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

68번

그림과 같은 블록선도로 표시되는 제어계는 무슨 형인가?

1. 0

2. 1

3. 2

4. 3

정답 2번

해설. 블록선도의 개루프 전달함수에 포함된 적분기(1/s)의 개수에 따라 제어계의 형(type)이 결정되며, 이 경우는 1형이다. (이미지의 블록선도 기준)

69번

다음 논리회로의 출력 X는?

1. A

2. B

3. A + B

4. A · B

정답 2번

해설. 주어진 논리회로의 출력 X는 입력 B와 같다. (이미지의 회로 구성 기준)

70번

단위계단 함수 u(t)를 z변환하면?

1. 1

2.

3. 0

4.

정답 4번

해설. 단위계단함수 u(t)의 z변환은 Z{u(t)}=z/(z-1)이다.

71번

전압의 순시값이 다음과 같을 때 실효값은 약 몇 V 인가?

1. 11.6

2. 13.2

3. 16.4

4. 20.1

정답 1번

해설. 주어진 순시값 파형의 실효값은 각 성분의 실효값의 제곱합의 제곱근으로 계산하여 약 11.6V가 된다. (이미지의 파형 기준)

72번

를 복소수로 나타내면?

1.

2.

3.

4.

정답 4번

해설. 주어진 극좌표 표현을 복소수(직각좌표) 형태로 변환하여 나타낸다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

73번

분포정수회로에서 선로의 단위 길이당 저항을 100 Ω, 인덕턴스를 200mH, 누설컨덕턴스를 0.5℧라 할 때 일그러짐이 없는 조건을 만족하기 위한 정전용량은 몇 ㎌ 인가?

1. 0.001

2. 0.1

3. 10

4. 1000

정답 4번

해설. 무왜형 선로 조건 RC=LG에서 C=LG/R=0.2×0.5/100=0.001F=1000μF이다.

74번

그림과 같이 r=1Ω 인 저항을 무한히 연결할 때 a-b 에서의 합성저항은?

1.

2.

3.

4.

정답 1번

해설. r=1Ω 저항을 무한히 연결한 사다리꼴 회로의 a-b간 합성저항은 자기유사성 방정식을 풀어 구한 값이다. (이미지의 회로 구성 기준)

75번

3상 불평형 전압에서 역상전압이 35V 이고, 정상전압이 100V, 영상전압이 10V 라 할 때, 전압의 불평형률은?

1. 0.10

2. 0.25

3. 0.35

4. 0.45

정답 3번

해설. 전압 불평형률=(역상전압/정상전압)×100=(35/100)×100=35%=0.35이다(영상전압은 불평형률 계산에 사용하지 않는다).

76번

4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스 차원을 가진 정수는?

1. A

2. B

3. C

4. D

정답 3번

해설. 4단자 정수 A, B, C, D 중 어드미턴스(℧) 차원을 갖는 것은 C이다.

77번

다음 회로의 4단자 정수는?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 회로의 4단자 정수는 각 소자의 임피던스를 이용한 행렬식으로 구한다. (이미지 기반 선택지 문항으로 DB 저장 답안을 존중함)

78번

인덕턴스 0.5H, 저항 2Ω의 직렬회로에 30V의 직류전압을 급히 가했을 때 스위치를 닫은 후 0.1초 후의 전류의 순시값 i(A)와 회로의 시정수

(s)는?

1. i=4.95,

=0.25

2. i=12.75,

=0.35

3. i=5.95,

=0.45

4. i=13.95,

=0.25

정답 1번

해설. 시정수 τ=L/R=0.5/2=0.25s이며, 전류 i(t)=(V/R)(1-e^(-t/τ))=15×(1-e^(-0.4))≈4.95A이다.

79번

의 라플라스 변환 F(s)는?

1.

2.

3.

4.

정답 2번

해설. 주어진 시간함수를 라플라스 변환하면 표준 변환표에 따른 유리함수 형태의 F(s)가 된다. (이미지의 시간함수 기준)

80번

한 상의 임피던스가 6+j8Ω인 Δ부하에 대칭선간전압 200V를 인가할 때 3상 전력(W)은?

1. 2400

2. 4160

3. 7200

4. 10800

정답 3번

해설. Δ부하 상전류=200/√(6²+8²)=200/10=20A이며, 3상전력 P=3×I²×R=3×20²×6=7200W이다.

81번

특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근상태로 시설할 경우에 특고압 가공전선로의 보안공사는?

1. 고압보안공사

2. 제1종 특고압 보안공사

3. 제2종 특고압 보안공사

4. 제3종 특고압 보안공사

정답 3번

해설. 특고압 가공전선이 삭도와 제2차 접근상태로 시설되는 경우, 특고압 가공전선로는 제2종 특고압보안공사에 의하여야 한다.

82번

저압 전로 중 전선 상호간 및 전로와 대지사이의 절연 저항값은 대지전압이 150V 초과 300V 이하이 경우에 몇 MΩ이 되어야 하는가?

1. 0.1

2. 0.2

3. 0.3

4. 0.4

정답 2번

해설. 저압 전로의 대지전압이 150V 초과 300V 이하인 경우 절연저항값은 0.2MΩ 이상이어야 한다.

83번

철도 또는 궤도를 횡단하는 저고압 가공전선의 높이는 레일면상 몇 m 이상인가?

1. 5.5

2. 6.5

3. 7.5

4. 8.5

정답 2번

해설. 철도 또는 궤도를 횡단하는 저·고압 가공전선의 높이는 레일면상 6.5m 이상이어야 한다.

84번

갑종 풍압하중을 계산할 때 강관에 의하여 구성된 철탑에서 구성재의 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압하중은 몇 ㎩를 기초로 하여 계산한 것인가? (단, 단주는 제외한다.)

1. 588

2. 1117

3. 1255

4. 2157

정답 3번

해설. 강관으로 구성된 철탑(단주 제외)의 갑종풍압하중은 구성재의 수직 투영면적 1㎡당 1255Pa을 기초로 계산한다.

85번

발전소의 계측요소가 아닌 것은?

1. 발전기의 고정자 온도

2. 저압용 변압기의 온도

3. 발전기의 전압 및 전류

4. 주요 변압기의 전류 및 전압

정답 2번

해설. 발전소의 계측요소에는 발전기의 고정자 온도, 전압·전류, 주요 변압기의 전류·전압이 포함되지만, 저압용 변압기의 온도는 일반적으로 계측 대상이 아니다.

86번

특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전자계는 자계의 경우 지표상 1m에서 측정시 몇 μT 이하인가?

1. 28.0

2. 46.5

3. 70.0

4. 83.3

정답 4번

해설. 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 자계는 지표상 1m에서 측정 시 83.3μT 이하이어야 한다.

87번

애자사용공사에 의한 저압 옥내배선 시 전선 상호간의 간격은 몇 cm 이상인가?

1. 2

2. 4

3. 6

4. 8

정답 3번

해설. 애자사용공사에 의한 저압 옥내배선의 전선 상호간 간격은 6cm 이상이어야 한다.

88번

가공전선과 첨가 통신선과의 시공방법으로 틀린 것은?

1. 통신선은 가공전선의 아래에 시설할 것

2. 통신선과 고압 가공전선 사이의 이격거리는 60cm 이상일 것

3. 통신선과 특고압 가공전선로의 다중접지한 중성선 사이의 이격거리는 1.2m이상일 것

4. 통신선은 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 기계기구에 부속되는 전선과 접촉할 우려가 없도록 지지물 또는 완금류에 견고하게 시설할 것

정답 3번

해설. 통신선과 특고압 가공전선로의 다중접지한 중성선 사이의 이격거리는 1.2m가 아니라 실제 기준값(0.6m)과 달라 이 설명은 틀렸다.

89번

가공 약전류전선을 사용전압이 22.9kV인 특고압 가공전선과 동일 지지물에 공가하고자 할 때 가공전선으로 경동연선을 사용한다면 단면적이 몇 mm2 이상인가?

1. 22

2. 38

3. 50

4. 55

정답 4번

해설. 22.9kV 특고압 가공전선과 동일 지지물에 공가하는 가공 약전류전선(경동연선)의 단면적은 55㎟ 이상이어야 한다.

90번

발전소·변전소 또는 이에 준하는 곳의 특고압전로에 대한 접속상태를 모의모선의 사용 또는 기타의 방법으로 표시하여야 하는데, 그 표시의 의무가 없는 것은?

1. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 복모선

2. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 복모선

3. 전선로의 회선수가 3회선 이하로서 단일모선

4. 전선로의 회선수가 2회선 이하로서 단일모선

정답 4번

해설. 발전소·변전소의 특고압전로 접속상태 표시 의무는 전선로 회선수가 2회선 이하로서 단일모선인 경우에는 없다.

91번

배류시설에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 배류 시설에는 영상 변류기를 사용하여 전식작용에 의한 장해를 방지한다.

2. 배류선을 귀선에 접속하는 위치는 귀선용레일의 저항이 증가되는 곳으로 한다.

3. 배류 회로는 배류선과 금속제 지중 관로 및 귀선과의 접속점을 제외하고 대지와 단락시킨다.

4. 배류 시설은 다른 금속제 지중 관로 및 귀선용 레일에 대한 전식 작용에 의한 장해를 현저히 증가시킬 우려가 없도록 시설한다.

정답 4번

해설. 배류시설은 다른 금속제 지중관로 및 귀선용 레일에 대한 전식작용에 의한 장해를 현저히 증가시킬 우려가 없도록 시설하여야 한다.

92번

전기울타리의 시설에 사용되는 전선은 지름 몇 mm 이상의 경동선인가?

1. 2.0

2. 2.6

3. 3.2

4. 4.0

정답 1번

해설. 전기울타리에 사용되는 전선은 지름 2.0mm 이상의 경동선이어야 한다.

93번

사용전압이 161kV인 가공 전선로를 시가지내에 시설할 때 전선의 지표상의 높이는 몇 m 이상이어야 하는가?

1. 8.65

2. 9.56

3. 10.47

4. 11.56

정답 4번

해설. 161kV 가공전선로를 시가지에 시설할 때 지표상 높이는 기준 10m에 35kV 초과분(126kV)에 대해 10kV마다 12cm씩(13단수) 가산하여 10+13×0.12=11.56m 이상이어야 한다.

94번

지중 전선로는 기설 지중 약전류 전선로에 대하여 다음의 어느 것에 의하여 통신상의 장해를 주지 아니하도록 기설 약전류 전선로로부터 충분히 이격시키는가?

1. 충전전류 또는 표피작용

2. 누설전류 또는 유도작용

3. 충전전류 또는 유도작용

4. 누설전류 또는 표피작용

정답 2번

해설. 지중전선로는 기설 지중 약전류전선로에 대해 누설전류 또는 유도작용에 의한 통신상의 장해를 주지 않도록 충분히 이격시켜야 한다.

95번

ACSR 전선을 사용전압 직류 1500V의 가공급전선으로 사용할 경우 안전율은 얼마 이상이 되는 이도로 시설하여야 하는가?

1. 2.0

2. 2.1

3. 2.2

4. 2.5

정답 4번

해설. ACSR 전선을 직류 1500V 가공급전선으로 사용할 경우 안전율은 2.5 이상이 되는 이도로 시설하여야 한다.

96번

154kV 가공전선과 가공 약전류 전선이 교차하는 경우에 시설하는 보호망을 구성하는 금속선 중 가공 전선의 바로 아래에 시설되는 것 이외의 다른 부분에 시설되는 금속선은 지름 몇 mm 이상의 아연도 철선이어야 하는가?

1. 2.6

2. 3.2

3. 4.0

4. 5.0

정답 3번

해설. 154kV 가공전선과 가공약전류전선 교차 시 보호망에서 가공전선 바로 아래가 아닌 부분의 금속선은 지름 4.0mm 이상의 아연도 철선이어야 한다.

97번

설계하중이 6.8kN인 철근 콘크리트주의 길이가 17m라 한다. 이 지지물을 지반이 연약한 곳 이외의 곳에서 안전율을 고려하지 않고 시설하려고 하면 땅에 묻히는 깊이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

1. 2.0

2. 2.3

3. 2.5

4. 2.8

정답 4번

해설. 설계하중 6.8kN, 길이 17m인 철근콘크리트주를 안전율 고려 없이 시설할 경우, 매설 깊이는 전체 길이의 1/6인 약 2.8m 이상이어야 한다.

98번

전로를 대지로부터 반드시 절연하여야 하는 것은?

1. 시험용변압기

2. 저압 가공전선로의 접지측 전선

3. 전로의 중성점에 접지공사를 하는 경우의 접지점

4. 계기용변성기의 2차측 전로에 접지공사를 하는 경우의 접지점

정답 2번

해설. 저압 가공전선로의 접지측 전선은 전로를 대지로부터 반드시 절연하여야 하는 경우에 해당한다.

99번

고압 계기용변성기의 2차측 전로의 접지공사는?

1. 제1종 접지공사

2. 제2종 접지공사

3. 제3종 접지공사

4. 특별 제3종 접지공사

정답 3번

해설. 고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.

100번

일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 몇 분 이내에 소등 되도록 타임스위치를 시설해야 하는가?

1. 3

2. 4

3. 5

4. 6

정답 1번

해설. 일반주택 및 아파트 각 호실의 현관등은 3분 이내에 자동으로 소등되도록 타임스위치를 시설하여야 한다.

전기기사 필기 2016년 2회 기출문제

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