2010.3 기출문제
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Q1.
전자기학
자성체
2010.3 기출
영구자석에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 잔류자속밀도 크다
- ② 보자력 크다
- ③ 히스테리시스 면적 크다
- ④ 투자율이 매우 크다 정답
📖 해설
자성체·영구자석의 성질
영구자석 재료는 잔류자기 \(B_r\)와 보자력 \(H_c\)가 모두 큰(히스테리시스 면적 넓은) 경자성체. 전자석·철심은 보자력이 작은 연자성체를 씁니다.
풀이
영구자석은 보자력이 커 투자율이 작습니다.
영구자석 재료는 잔류자기 \(B_r\)와 보자력 \(H_c\)가 모두 큰(히스테리시스 면적 넓은) 경자성체. 전자석·철심은 보자력이 작은 연자성체를 씁니다.
풀이
영구자석은 보자력이 커 투자율이 작습니다.
Q2.
전자기학
접지
2010.3 기출
대지 고유저항 ρ, 반지름 a 반구 접지극의 접지저항은?
- ① \(\frac{\rho}{4\pi a}\)
- ② \(\frac{\rho}{2\pi a}\) 정답
- ③ \(\frac{\rho}{\pi a}\)
- ④ \(\frac{\rho a}{2\pi}\)
📖 해설
전류·저항 핵심
옴 \(V=IR\), \(R=\rho\dfrac{l}{S}\), 온도 \(R_t=R_0(1+\alpha t)\), 전류밀도 \(J=\sigma E=nev_d\), 접지저항 반구 \(\dfrac{\rho}{2\pi a}\).
풀이
반구 접지저항 \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\).
옴 \(V=IR\), \(R=\rho\dfrac{l}{S}\), 온도 \(R_t=R_0(1+\alpha t)\), 전류밀도 \(J=\sigma E=nev_d\), 접지저항 반구 \(\dfrac{\rho}{2\pi a}\).
풀이
반구 접지저항 \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\).
Q3.
전자기학
전자유도
2010.3 기출
렌츠의 법칙을 올바르게 설명한 것은?
- ① 기전력은 자속에 비례
- ② 유도전류는 자속 변화를 방해하는 방향 정답
- ③ 전류는 전압에 비례
- ④ 자속은 전류에 반비례
📖 해설
전자유도·상호유도
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}\)(렌츠 −부호), 운동기전력 \(e=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\).
풀이
렌츠: 유도전류는 자속 변화를 방해하는 방향으로 흐릅니다.
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}\)(렌츠 −부호), 운동기전력 \(e=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\).
풀이
렌츠: 유도전류는 자속 변화를 방해하는 방향으로 흐릅니다.
Q4.
전자기학
정자계
2010.3 기출
앙페르의 주회적분 법칙을 올바르게 설명한 것은?
- ① \(\oint E\cdot dl=0\)
- ② \(\oint D\cdot dS=Q\)
- ③ \(\oint H\cdot dl=I\)(폐경로 자계 적분=전류) 정답
- ④ \(\nabla\cdot B=0\)
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(\oint H\cdot dl=I_{enc}\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(\oint H\cdot dl=I_{enc}\).
Q5.
전자기학
전자파
2010.3 기출
자유공간 전파 \(E=10^3\sin(\omega t-\beta z)a_y\)일 때 자계 H는?
- ① \(\frac{10^3}{377}\sin(\omega t-\beta z)a_y\)
- ② \(377\times10^3\,a_x\)
- ③ \(10^3 a_z\)
- ④ \(\frac{10^3}{377}\sin(\omega t-\beta z)(-a_x)\) 정답
📖 해설
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(E\times H\)가 +z이려면 \(H=\dfrac{E}{377}(-a_x)\) 방향.
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(E\times H\)가 +z이려면 \(H=\dfrac{E}{377}(-a_x)\) 방향.
Q6.
전자기학
유전체
2010.3 기출
전속밀도 4.8×10⁻⁷C/m², 단위체적 에너지 5.3×10⁻³J/m³ 유전체의 비유전율은 약 얼마인가?
- ① 1.5
- ② 2.45 정답
- ③ 4.0
- ④ 6.0
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(\varepsilon=\dfrac{D^2}{2w}\), \(\varepsilon_r=\dfrac{\varepsilon}{\varepsilon_0}\approx2.45\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(\varepsilon=\dfrac{D^2}{2w}\), \(\varepsilon_r=\dfrac{\varepsilon}{\varepsilon_0}\approx2.45\).
Q7.
전자기학
분포정수
2010.3 기출
무손실 전송회로의 특성임피던스는?
- ① \(\sqrt{\frac{L}{C}}\) 정답
- ② \(\sqrt{LC}\)
- ③ \(\frac{L}{C}\)
- ④ \(\sqrt{RG}\)
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
무손실 \(Z_0=\sqrt{\dfrac{L}{C}}\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
무손실 \(Z_0=\sqrt{\dfrac{L}{C}}\).
Q8.
전자기학
유전체
2010.3 기출
비유전율 10 유전체를 5V/m 전계에 놓을 때 표면 분극전하밀도는 몇 C/m²인가?
- ① 2.2×10⁻¹⁰
- ② 3.1×10⁻¹⁰
- ③ 3.98×10⁻¹⁰ 정답
- ④ 4.4×10⁻⁹
📖 해설
표면 분극전하밀도 = 분극의 세기 P
전계에 수직인 유전체 표면의 분극전하밀도는 분극의 세기와 같습니다: \(\sigma_p=P\cdot\mathbf{n}=P\).
분극의 세기
\[ P=\varepsilon_0(\varepsilon_s-1)E\ [\text{C/m}^2] \](\(\varepsilon_s\): 비유전율, \(\varepsilon_0=8.854\times10^{-12}\) F/m)
대입 (\(\varepsilon_s=10,\ E=5\) V/m):
\[ P=8.854\times10^{-12}\times(10-1)\times5=8.854\times10^{-12}\times45\approx3.98\times10^{-10}\ \text{C/m}^2 \]∴ \(\sigma_p=3.98\times10^{-10}\) C/m².
※ 다른 방법 — 전속밀도 \(D=\varepsilon_s\varepsilon_0 E\approx4.43\times10^{-10}\), \(P=D-\varepsilon_0 E=D\!\left(1-\dfrac{1}{\varepsilon_s}\right)\)로도 같은 값이 나옵니다.
※ 함정 — 보기 \(4.4\times10^{-9}\)은 \(D\)값(약 \(4.43\times10^{-10}\))을 P로 착각 + 자릿수 오류한 오답입니다.
전계에 수직인 유전체 표면의 분극전하밀도는 분극의 세기와 같습니다: \(\sigma_p=P\cdot\mathbf{n}=P\).
분극의 세기
\[ P=\varepsilon_0(\varepsilon_s-1)E\ [\text{C/m}^2] \](\(\varepsilon_s\): 비유전율, \(\varepsilon_0=8.854\times10^{-12}\) F/m)
대입 (\(\varepsilon_s=10,\ E=5\) V/m):
\[ P=8.854\times10^{-12}\times(10-1)\times5=8.854\times10^{-12}\times45\approx3.98\times10^{-10}\ \text{C/m}^2 \]∴ \(\sigma_p=3.98\times10^{-10}\) C/m².
※ 다른 방법 — 전속밀도 \(D=\varepsilon_s\varepsilon_0 E\approx4.43\times10^{-10}\), \(P=D-\varepsilon_0 E=D\!\left(1-\dfrac{1}{\varepsilon_s}\right)\)로도 같은 값이 나옵니다.
※ 함정 — 보기 \(4.4\times10^{-9}\)은 \(D\)값(약 \(4.43\times10^{-10}\))을 P로 착각 + 자릿수 오류한 오답입니다.
Q9.
전자기학
정전계
2010.3 기출
도체면상 점 P(2,−4,5)에서 E=3aₓ−6a_y+2a_z일 때 표면전하밀도는 약 몇 C/m²인가?
- ① 4.4×10⁻¹¹
- ② 6.2×10⁻¹¹ 정답
- ③ 3.5×10⁻¹¹
- ④ 5.3×10⁻¹¹
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(|E|=\sqrt{9+36+4}=7\), \(\sigma=\varepsilon_0|E|\approx6.2\times10^{-11}\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(|E|=\sqrt{9+36+4}=7\), \(\sigma=\varepsilon_0|E|\approx6.2\times10^{-11}\).
Q10.
전자기학
전자파
2010.3 기출
도전도 6×10¹⁷℧/m, μ=(6/π)×10⁻⁷인 평면도체에 10kHz 전류가 흐를 때 표피두께를 정하는 식은?
- ① \(\delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}\) 정답
- ② \(\delta=\omega\mu\sigma\)
- ③ \(\delta=\frac{1}{f}\)
- ④ \(\delta=\sqrt{\mu\sigma}\)
📖 해설
표피두께(침투깊이)
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\).
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\).
Q11.
전자기학
정전계
2010.3 기출
전위 \(V=x^2\)일 때 x=20cm 점의 전계 크기는 몇 V/m인가?
- ① 0.2
- ② 0.1
- ③ 0.8
- ④ 0.4 정답
📖 해설
전계의 세기 \(E\)
점전하 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}=9\times10^9\dfrac{Q}{r^2}\), 무한도체판 \(E=\dfrac{\sigma}{2\varepsilon_0}\). 단위전하가 받는 힘 \(F=QE\).
풀이
\(E=-\dfrac{dV}{dx}=-2x=-2\times0.2=-0.4\), 크기 0.4V/m.
점전하 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}=9\times10^9\dfrac{Q}{r^2}\), 무한도체판 \(E=\dfrac{\sigma}{2\varepsilon_0}\). 단위전하가 받는 힘 \(F=QE\).
풀이
\(E=-\dfrac{dV}{dx}=-2x=-2\times0.2=-0.4\), 크기 0.4V/m.
Q12.
전자기학
자기회로
2010.3 기출
길이 100cm, 비투자율 50 철심으로 자기회로를 구성할 때 자기저항이 2.5×10⁷AT/Wb가 되는 단면적을 정하는 것은?
- ① \(R_m=\frac{l}{\mu_0\mu_s S}\) 정답
- ② \(R_m=\mu S l\)
- ③ \(R_m=\frac{\mu S}{l}\)
- ④ \(R_m=\frac{S}{\mu l}\)
📖 해설
자기저항(릴럭턴스)
\[ R_m=\frac{l}{\mu S}=\frac{NI}{\phi}\,[\text{AT/Wb}] \]· \(l\): 자로길이, \(\mu\): 투자율, \(S\): 단면적
자기회로의 ‘저항’으로, 기자력 \(NI=R_m\phi\)(옴의 법칙 대응).
풀이
\(R_m=\dfrac{l}{\mu_0\mu_s S}\)에서 S를 구합니다.
\[ R_m=\frac{l}{\mu S}=\frac{NI}{\phi}\,[\text{AT/Wb}] \]· \(l\): 자로길이, \(\mu\): 투자율, \(S\): 단면적
자기회로의 ‘저항’으로, 기자력 \(NI=R_m\phi\)(옴의 법칙 대응).
풀이
\(R_m=\dfrac{l}{\mu_0\mu_s S}\)에서 S를 구합니다.
Q13.
전자기학
인덕턴스
2010.3 기출
자기인덕턴스의 성질을 옳게 표현한 것은?
- ① 항상 양(+)이며 전류 변화를 방해 정답
- ② 음수 가능
- ③ 전류에 비례
- ④ 전압에 반비례
📖 해설
자성체·영구자석의 성질
영구자석 재료는 잔류자기 \(B_r\)와 보자력 \(H_c\)가 모두 큰(히스테리시스 면적 넓은) 경자성체. 전자석·철심은 보자력이 작은 연자성체를 씁니다.
풀이
인덕턴스는 항상 양수이며 전류 변화를 방해합니다(렌츠).
영구자석 재료는 잔류자기 \(B_r\)와 보자력 \(H_c\)가 모두 큰(히스테리시스 면적 넓은) 경자성체. 전자석·철심은 보자력이 작은 연자성체를 씁니다.
풀이
인덕턴스는 항상 양수이며 전류 변화를 방해합니다(렌츠).
Q14.
전자기학
전자유도
2010.3 기출
자기인덕턴스 0.05H 회로에 전류가 매초 530A로 증가할 때 유도기전력은 몇 V인가?
- ① 13.25
- ② 26.5 정답
- ③ 53
- ④ 10.6
📖 해설
전자유도·전자파 핵심
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
\(e=L\dfrac{di}{dt}=0.05\times530=26.5\,\text{V}\).
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
\(e=L\dfrac{di}{dt}=0.05\times530=26.5\,\text{V}\).
Q15.
전자기학
자성체
2010.3 기출
자기차폐에 가장 적합한 재료는?
- ① 강자성체(투자율 큰 물질) 정답
- ② 상자성체
- ③ 반자성체
- ④ 절연체
📖 해설
자기차폐
투자율이 큰 강자성체로 공간을 감싸면 자속이 차폐체 벽을 따라 흘러 내부로 거의 들어가지 않습니다(자기저항이 작은 경로 선택). 완전차폐는 불가.
풀이
자기차폐는 투자율이 큰 강자성체.
투자율이 큰 강자성체로 공간을 감싸면 자속이 차폐체 벽을 따라 흘러 내부로 거의 들어가지 않습니다(자기저항이 작은 경로 선택). 완전차폐는 불가.
풀이
자기차폐는 투자율이 큰 강자성체.
Q16.
전자기학
영상법
2010.3 기출
비유전율 εr 유전체 표면에서 d 떨어진 점전하 Q에 작용하는 힘의 계산 원리는?
- ① 직접 쿨롱
- ② 전류 이용
- ③ 자속
- ④ 영상전하 이용 정답
📖 해설
자계 속 전류(전하)가 받는 힘
\[ \vec F=I\vec l\times\vec B=q\vec v\times\vec B,\quad F=BIl\sin\theta \]방향은 플레밍 왼손법칙(전동기).
풀이
유전체 표면 문제는 영상전하를 도입해 힘을 구합니다.
\[ \vec F=I\vec l\times\vec B=q\vec v\times\vec B,\quad F=BIl\sin\theta \]방향은 플레밍 왼손법칙(전동기).
풀이
유전체 표면 문제는 영상전하를 도입해 힘을 구합니다.
Q17.
전자기학
자기회로
2010.3 기출
3000AT의 기자력으로 2×10⁻³Wb 자속이 통할 때 자기저항은 몇 AT/Wb인가?
- ① \(0.75\times10^6\)
- ② \(1.5\times10^6\) 정답
- ③ \(3\times10^6\)
- ④ \(6\times10^6\)
📖 해설
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(R_m=\dfrac{F}{\phi}=\dfrac{3000}{2\times10^{-3}}=1.5\times10^6\).
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(R_m=\dfrac{F}{\phi}=\dfrac{3000}{2\times10^{-3}}=1.5\times10^6\).
Q18.
전자기학
정전계
2010.3 기출
진공 중 Q[C] 전하에서 발산되는 전기력선의 수는?
- ① \(Q\)
- ② \(\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0}\)
- ③ \(\frac{Q}{\varepsilon_0}\) 정답
- ④ \(4\pi Q\)
📖 해설
전기력선·가우스 법칙
\[ \oint E\cdot dS=\frac{Q}{\varepsilon_0},\quad 전기력선 수=\frac{Q}{\varepsilon_0}(자유공간) \]전기력선은 (+)에서 나와 (−)로 들어가며 도중에 교차·소멸하지 않고, 밀도가 전계 세기를 나타냅니다.
풀이
전기력선 수 \(=\dfrac{Q}{\varepsilon_0}\).
\[ \oint E\cdot dS=\frac{Q}{\varepsilon_0},\quad 전기력선 수=\frac{Q}{\varepsilon_0}(자유공간) \]전기력선은 (+)에서 나와 (−)로 들어가며 도중에 교차·소멸하지 않고, 밀도가 전계 세기를 나타냅니다.
풀이
전기력선 수 \(=\dfrac{Q}{\varepsilon_0}\).
Q19.
전자기학
유전체
2010.3 기출
서로 다른 두 유전체 경계면(진전하 없음)에서 옳지 않은 것은?
- ① E의 접선성분 연속
- ② D의 법선성분 연속
- ③ 굴절의 법칙
- ④ D의 접선성분 연속 정답
📖 해설
유전체 경계조건
· 전계의 접선성분 연속: \(E_{1t}=E_{2t}\)
· 전속밀도의 법선성분 연속: \(D_{1n}=D_{2n}\)
굴절 법칙: \(\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}\) (유전율 큰 쪽으로 더 벌어짐).
풀이
경계에서 E의 접선·D의 법선이 연속(D의 접선은 불연속).
· 전계의 접선성분 연속: \(E_{1t}=E_{2t}\)
· 전속밀도의 법선성분 연속: \(D_{1n}=D_{2n}\)
굴절 법칙: \(\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}\) (유전율 큰 쪽으로 더 벌어짐).
풀이
경계에서 E의 접선·D의 법선이 연속(D의 접선은 불연속).
Q20.
전자기학
전자파
2010.3 기출
수직 편파는?
- ① 전계가 대지에 수직 정답
- ② 전계가 대지에 수평
- ③ 자계가 수직
- ④ 진행방향 성분
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
수직편파는 전계가 대지에 수직.
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
수직편파는 전계가 대지에 수직.
Q21.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
\(f(t)=e^{-at}\)의 z변환은?
- ① \(\frac{1}{z-e^{-aT}}\)
- ② \(\frac{z}{z+e^{-aT}}\)
- ③ \(\frac{z}{z-e^{-aT}}\) 정답
- ④ \(\frac{1}{z+e^{-aT}}\)
📖 해설
z 변환(이산시스템)
\[ F(z)=\sum_{n=0}^{\infty}f(nT)z^{-n} \]샘플링된 신호를 다루며 \(z=e^{sT}\). 주요쌍: 단위계단 \(\tfrac{z}{z-1}\), \(e^{-aT}\to\tfrac{z}{z-e^{-aT}}\). 이산제어계의 전달함수·안정도(단위원 기준)에 사용.
풀이
\(Z[e^{-at}]=\dfrac{z}{z-e^{-aT}}\).
\[ F(z)=\sum_{n=0}^{\infty}f(nT)z^{-n} \]샘플링된 신호를 다루며 \(z=e^{sT}\). 주요쌍: 단위계단 \(\tfrac{z}{z-1}\), \(e^{-aT}\to\tfrac{z}{z-e^{-aT}}\). 이산제어계의 전달함수·안정도(단위원 기준)에 사용.
풀이
\(Z[e^{-at}]=\dfrac{z}{z-e^{-aT}}\).
Q22.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
\(A=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix}\)의 고유값은?
- ① −1, −2 정답
- ② 1, 2
- ③ −2, −3
- ④ 0, 1
📖 해설
안정 판정
특성방정식 근(극점)·시스템행렬 고유값의 실수부가 모두 음(좌반면)이면 안정. 하나라도 우반면이면 불안정.
풀이
\(|sI-A|=s^2+3s+2=0\Rightarrow s=-1, -2\).
특성방정식 근(극점)·시스템행렬 고유값의 실수부가 모두 음(좌반면)이면 안정. 하나라도 우반면이면 불안정.
풀이
\(|sI-A|=s^2+3s+2=0\Rightarrow s=-1, -2\).
Q23.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
파라미터 변화에 따른 특성방정식 근의 이동으로 안정도를 판별하는 방법은?
- ① 보드선도
- ② 나이퀴스트
- ③ 근궤적법 정답
- ④ 라우스
📖 해설
근궤적(Root Locus)
이득 \(K\)를 0→∞로 변화시킬 때 특성방정식 근이 \(s\)평면에서 그리는 자취입니다. 극점(×)에서 출발해 영점(○) 또는 무한대로 이동하며, 가지 수 = 극점 수, 실축상 규칙·점근선으로 개형을 그립니다. 근이 우반면에 들어가는 \(K\)가 안정한계.
풀이
근궤적법.
이득 \(K\)를 0→∞로 변화시킬 때 특성방정식 근이 \(s\)평면에서 그리는 자취입니다. 극점(×)에서 출발해 영점(○) 또는 무한대로 이동하며, 가지 수 = 극점 수, 실축상 규칙·점근선으로 개형을 그립니다. 근이 우반면에 들어가는 \(K\)가 안정한계.
풀이
근궤적법.
Q24.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
특정 벡터궤적을 갖는 계의 주파수 전달함수를 구하는 방법은?
- ① 시간응답
- ② 임펄스응답
- ③ 상태천이
- ④ G(jω)의 크기·위상 분석 정답
📖 해설
벡터궤적(주파수궤적)
주파수 변화에 따라 임피던스·전달함수가 복소평면에 그리는 자취. RL·RC 직렬은 직선, 병렬·공진회로는 원 궤적을 그립니다.
풀이
주파수 전달함수는 \(G(j\omega)\)의 크기·위상으로 파악합니다.
주파수 변화에 따라 임피던스·전달함수가 복소평면에 그리는 자취. RL·RC 직렬은 직선, 병렬·공진회로는 원 궤적을 그립니다.
풀이
주파수 전달함수는 \(G(j\omega)\)의 크기·위상으로 파악합니다.
Q25.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
적분요소(1/s)를 하나 포함한 개루프 전달함수를 갖는 계는 몇 형인가?
- ① 0형
- ② 1형 정답
- ③ 2형
- ④ 3형
📖 해설
제어계의 형(type)
개루프 전달함수 \(G(s)H(s)\)에 포함된 원점 극점(적분기 \(1/s\))의 개수가 그 계의 ‘형’입니다.
이 문제 — 적분요소 \(1/s\)를 하나 포함하므로 1형. 계단입력 정상편차는 0, 램프입력 정상편차가 유한합니다.
개루프 전달함수 \(G(s)H(s)\)에 포함된 원점 극점(적분기 \(1/s\))의 개수가 그 계의 ‘형’입니다.
| 형 | 적분기 수 | 계단입력 정상편차 |
|---|---|---|
| 0형 | 0 | 유한(\(\frac{1}{1+K_p}\)) |
| 1형 | 1 | 0 |
| 2형 | 2 | 0(램프도 0) |
Q26.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
\(s^3+2s^2+2s+40=0\)에 양의 실수부를 갖는 근은 몇 개인가?
- ① 0
- ② 1
- ③ 2 정답
- ④ 3
📖 해설
라우스(Routh) 안정도 판별
특성방정식 계수로 라우스 표를 만들어 제1열의 부호변화 횟수 = s평면 우반면(불안정) 근의 개수입니다. 부호변화가 없으면 안정.
풀이
라우스 1열: \(1,2,\frac{4-40}{2}=-18,40\) → 부호변화 2회 → 2개.
특성방정식 계수로 라우스 표를 만들어 제1열의 부호변화 횟수 = s평면 우반면(불안정) 근의 개수입니다. 부호변화가 없으면 안정.
풀이
라우스 1열: \(1,2,\frac{4-40}{2}=-18,40\) → 부호변화 2회 → 2개.
Q27.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
개루프 전달함수의 극점이 n개일 때 근궤적의 수는?
- ① 1
- ② 영점 수
- ③ 극점+영점
- ④ 극점 수(n) 정답
📖 해설
근궤적의 가지 수·점근선
가지 수 = 개루프 극점 수(또는 max(극점,영점)). 무한대로 가는 점근선 수 = (극점수 − 영점수), 점근선 각 \(=\dfrac{(2k+1)180°}{n-m}\).
풀이
근궤적 수 = 극점 수.
가지 수 = 개루프 극점 수(또는 max(극점,영점)). 무한대로 가는 점근선 수 = (극점수 − 영점수), 점근선 각 \(=\dfrac{(2k+1)180°}{n-m}\).
풀이
근궤적 수 = 극점 수.
Q28.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
신호흐름선도에서 C/R를 구하는 공식은?
- ① 메이슨 공식 정답
- ② 라우스
- ③ 보드
- ④ 나이퀴스트
📖 해설
메이슨 이득공식(신호흐름선도·블록선도)
\[ \frac{C}{R}=\frac{\sum_k P_k\Delta_k}{\Delta},\quad \Delta=1-\sum L_i+\sum L_iL_j-\cdots \]· \(P_k\): k번째 전향경로 이득, \(L\): 루프이득, \(\Delta_k\): 그 경로와 접하지 않는 루프만 남긴 값
단일 루프면 \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{P}{1-L}\).
풀이
메이슨 공식.
\[ \frac{C}{R}=\frac{\sum_k P_k\Delta_k}{\Delta},\quad \Delta=1-\sum L_i+\sum L_iL_j-\cdots \]· \(P_k\): k번째 전향경로 이득, \(L\): 루프이득, \(\Delta_k\): 그 경로와 접하지 않는 루프만 남긴 값
단일 루프면 \(\dfrac{C}{R}=\dfrac{P}{1-L}\).
풀이
메이슨 공식.
Q29.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
논리회로 \(X=A(A+B)\)를 간략화하면?
- ① \(B\)
- ② \(A+B\)
- ③ \(A\) 정답
- ④ \(AB\)
📖 해설
논리식 간략화
불대수(분배·흡수 \(A+AB=A\), \(A+\bar AB=A+B\))·드모르간·카르노맵으로 최소화합니다.
풀이
\(A(A+B)=A\)(흡수 법칙).
불대수(분배·흡수 \(A+AB=A\), \(A+\bar AB=A+B\))·드모르간·카르노맵으로 최소화합니다.
풀이
\(A(A+B)=A\)(흡수 법칙).
Q30.
회로이론
제어공학
2010.3 기출
\(G(j\omega)=\frac{K}{j\omega(j\omega+1)}\) (K>0)의 나이퀴스트 선도 특징은?
- ① 원점 대칭
- ② −90°에서 출발(음의 허수축 근방) 정답
- ③ 실축만
- ④ 단위원
📖 해설
나이퀴스트 안정판별
개루프 \(G(j\omega)H(j\omega)\) 궤적이 \((-1,\,j0)\)점을 어떻게 감싸는지로 폐루프 안정성을 판단합니다. 임계점 \(-1\)을 시계방향으로 감싸지 않으면 안정. 상대안정도(이득·위상여유)도 함께 봅니다.
풀이
적분요소로 \(\omega\to0\)에서 −90° 근방에서 출발합니다.
개루프 \(G(j\omega)H(j\omega)\) 궤적이 \((-1,\,j0)\)점을 어떻게 감싸는지로 폐루프 안정성을 판단합니다. 임계점 \(-1\)을 시계방향으로 감싸지 않으면 안정. 상대안정도(이득·위상여유)도 함께 봅니다.
풀이
적분요소로 \(\omega\to0\)에서 −90° 근방에서 출발합니다.
Q31.
회로이론
과도현상
2010.3 기출
R=100Ω, L=1H 직렬에 100V를 t=0에 인가할 때 t=0.01s의 전류는 약 몇 A인가?
- ① 0.368
- ② 0.632 정답
- ③ 1.0
- ④ 0.5
📖 해설
교류회로의 전류
\[ I=\frac{V}{Z},\quad Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2},\quad X_L=\omega L,\ X_C=\frac1{\omega C} \]전류는 임피던스 크기로 나눠 구하고, 위상은 \(\theta=\tan^{-1}\frac{X}{R}\)만큼 전압과 차이납니다.
풀이
\(i=\dfrac{E}{R}(1-e^{-Rt/L})=1\times(1-e^{-1})\approx0.632\,\text{A}\).
\[ I=\frac{V}{Z},\quad Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2},\quad X_L=\omega L,\ X_C=\frac1{\omega C} \]전류는 임피던스 크기로 나눠 구하고, 위상은 \(\theta=\tan^{-1}\frac{X}{R}\)만큼 전압과 차이납니다.
풀이
\(i=\dfrac{E}{R}(1-e^{-Rt/L})=1\times(1-e^{-1})\approx0.632\,\text{A}\).
Q32.
회로이론
교류회로
2010.3 기출
내부임피던스 0.3+j2Ω 발전기에 선로 1.7+j3Ω 연결 시 최대전력 전달 부하는?
- ① \(R_L=0\)
- ② \(R_L=2\Omega\)
- ③ 공액정합 \(2-j5\Omega\) 정답
- ④ \(R_L=5\Omega\)
📖 해설
최대전력 전달
부하저항이 전원 내부저항(테브낭 저항)과 같을 때 부하에 최대전력이 전달됩니다.
\[ R_L=R_{th},\qquad P_{max}=\frac{V_{th}^2}{4R_{th}} \]
풀이
총 임피던스 \(2+j5\)의 공액 \(2-j5\,\Omega\)일 때 최대전력.
부하저항이 전원 내부저항(테브낭 저항)과 같을 때 부하에 최대전력이 전달됩니다.
\[ R_L=R_{th},\qquad P_{max}=\frac{V_{th}^2}{4R_{th}} \]
풀이
총 임피던스 \(2+j5\)의 공액 \(2-j5\,\Omega\)일 때 최대전력.
Q33.
회로이론
교류회로
2010.3 기출
콘덴서 1개와 코일 2개가 직렬 접속된 회로가 300Hz에서 공진할 때 관계식은?
- ① \(\omega L_{합}=\frac{1}{\omega C}\) 정답
- ② \(L=C\)
- ③ \(R=0\)
- ④ \(\omega=0\)
📖 해설
공진·선택도
공진 \(f_0=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\), 선택도 \(Q=\dfrac{\omega_0L}{R}=\dfrac{f_0}{대역폭}\). Q 높을수록 선택적.
풀이
직렬공진 \(\omega L_{총}=\dfrac{1}{\omega C}\).
공진 \(f_0=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\), 선택도 \(Q=\dfrac{\omega_0L}{R}=\dfrac{f_0}{대역폭}\). Q 높을수록 선택적.
풀이
직렬공진 \(\omega L_{총}=\dfrac{1}{\omega C}\).
Q34.
회로이론
교류회로
2010.3 기출
피상전력 22kVA, 역률 0.8인 부하의 무효전력은 몇 Var인가?
- ① 8800
- ② 11000
- ③ 17600
- ④ 13200 정답
📖 해설
교류전력
\[ P=VI\cos\theta,\ Q=VI\sin\theta,\ S=VI=\sqrt{P^2+Q^2} \]유효·무효·피상전력. 3상은 \(\sqrt3\) 배.
풀이
\(Q=S\sin\theta=22000\times0.6=13200\,\text{Var}\).
\[ P=VI\cos\theta,\ Q=VI\sin\theta,\ S=VI=\sqrt{P^2+Q^2} \]유효·무효·피상전력. 3상은 \(\sqrt3\) 배.
풀이
\(Q=S\sin\theta=22000\times0.6=13200\,\text{Var}\).
Q35.
회로이론
직류회로
2010.3 기출
정격전압에서 1kW를 소비하는 저항에 정격의 80% 전압을 가하면 소비전력은 몇 W인가?
- ① 800
- ② 1000
- ③ 640 정답
- ④ 1250
📖 해설
교류전력
\[ P=VI\cos\theta,\ Q=VI\sin\theta,\ S=VI=\sqrt{P^2+Q^2} \]유효·무효·피상전력. 3상은 \(\sqrt3\) 배.
풀이
\(P\propto V^2\): \(1000\times0.8^2=640\,\text{W}\).
\[ P=VI\cos\theta,\ Q=VI\sin\theta,\ S=VI=\sqrt{P^2+Q^2} \]유효·무효·피상전력. 3상은 \(\sqrt3\) 배.
풀이
\(P\propto V^2\): \(1000\times0.8^2=640\,\text{W}\).
Q36.
회로이론
과도현상
2010.3 기출
\(e^{j\omega t}\)의 라플라스 변환은?
- ① \(\frac{1}{s-j\omega}\) 정답
- ② \(\frac{1}{s+j\omega}\)
- ③ \(\frac{s}{s^2+\omega^2}\)
- ④ \(\frac{\omega}{s^2+\omega^2}\)
📖 해설
라플라스 변환
\[ F(s)=\int_0^\infty f(t)e^{-st}dt \]주요쌍: \(1\!\to\!\tfrac1s\), \(t\!\to\!\tfrac1{s^2}\), \(e^{-at}\!\to\!\tfrac1{s+a}\), \(\sin\omega t\!\to\!\tfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\), \(\cos\omega t\!\to\!\tfrac{s}{s^2+\omega^2}\). 미분방정식을 대수식으로 바꿔 회로·제어 해석에 씁니다.
풀이
\(L[e^{j\omega t}]=\dfrac{1}{s-j\omega}\).
\[ F(s)=\int_0^\infty f(t)e^{-st}dt \]주요쌍: \(1\!\to\!\tfrac1s\), \(t\!\to\!\tfrac1{s^2}\), \(e^{-at}\!\to\!\tfrac1{s+a}\), \(\sin\omega t\!\to\!\tfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\), \(\cos\omega t\!\to\!\tfrac{s}{s^2+\omega^2}\). 미분방정식을 대수식으로 바꿔 회로·제어 해석에 씁니다.
풀이
\(L[e^{j\omega t}]=\dfrac{1}{s-j\omega}\).
Q37.
회로이론
회로망
2010.3 기출
회로를 테브낭 등가로 변환할 때 등가저항 RT와 등가전압 VT를 구하는 방법은?
- ① 단락전류만
- ② 부하전류만
- ③ 전원 제거 후 본 저항=RT, 개방전압=VT 정답
- ④ 임의
📖 해설
테브낭 등가
임의의 선형회로를 개방전압 \(V_{th}\)와 등가저항 \(R_{th}\)(전원 제거 후 단자에서 본 저항)의 직렬로 대체합니다. 부하전류 \(I=\dfrac{V_{th}}{R_{th}+R_L}\).
풀이
RT=전원 제거 후 본 저항, VT=개방 단자전압.
임의의 선형회로를 개방전압 \(V_{th}\)와 등가저항 \(R_{th}\)(전원 제거 후 단자에서 본 저항)의 직렬로 대체합니다. 부하전류 \(I=\dfrac{V_{th}}{R_{th}+R_L}\).
풀이
RT=전원 제거 후 본 저항, VT=개방 단자전압.
Q38.
회로이론
유도전동기
2010.3 기출
60Hz, 120V 단상 유도전동기(출력 3HP, 효율 90%, 역률 80%)의 입력전류는 약 몇 A인가?
- ① 25.9 정답
- ② 20.7
- ③ 18.6
- ④ 31
📖 해설
회로이론 핵심
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(P_{in}=\dfrac{3\times746}{0.9}=2487\)W, \(I=\dfrac{2487}{120\times0.8}\approx25.9\,\text{A}\).
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(P_{in}=\dfrac{3\times746}{0.9}=2487\)W, \(I=\dfrac{2487}{120\times0.8}\approx25.9\,\text{A}\).
Q39.
회로이론
비정현파
2010.3 기출
\(e=100\sqrt2\sin\omega t+75\sqrt2\sin3\omega t+20\sqrt2\sin5\omega t\)를 RL에 가할 때 제3고조파 전류를 정하는 것은?
- ① 3고조파 임피던스 \(\sqrt{R^2+(3\omega L)^2}\) 정답
- ② 기본파 임피던스
- ③ 5고조파 임피던스
- ④ 저항만
📖 해설
고조파 전류
n고조파에 대해 \(X_L=n\omega L\)(증가), \(X_C=\dfrac1{n\omega C}\)(감소). 각 차수별 전류를 구한 뒤 실효값은 \(\sqrt{\sum I_n^2}\)로 합성합니다.
풀이
\(I_3=\dfrac{E_3}{\sqrt{R^2+(3\omega L)^2}}\).
n고조파에 대해 \(X_L=n\omega L\)(증가), \(X_C=\dfrac1{n\omega C}\)(감소). 각 차수별 전류를 구한 뒤 실효값은 \(\sqrt{\sum I_n^2}\)로 합성합니다.
풀이
\(I_3=\dfrac{E_3}{\sqrt{R^2+(3\omega L)^2}}\).
Q40.
회로이론
회로망
2010.3 기출
4단자 정수 A, B, C, D 중 어드미턴스 차원을 갖는 것은?
- ① A
- ② B
- ③ C 정답
- ④ D
📖 해설
4단자망 파라미터
Z(임피던스)·Y(어드미턴스)·ABCD(전송)·H(하이브리드)로 입출력 전압·전류 관계를 표현합니다. 대칭·가역 조건에 따라 파라미터 간 관계가 있습니다.
풀이
\(C\)는 어드미턴스 차원(\(\frac{I}{V}\)).
Z(임피던스)·Y(어드미턴스)·ABCD(전송)·H(하이브리드)로 입출력 전압·전류 관계를 표현합니다. 대칭·가역 조건에 따라 파라미터 간 관계가 있습니다.
풀이
\(C\)는 어드미턴스 차원(\(\frac{I}{V}\)).
Q41.
전력공학
송전
2010.3 기출
송전전력·거리·손실률 일정 시 전선 단면적 A와 전압 V의 관계는?
- ① \(A\propto V\)
- ② \(A\propto V^2\)
- ③ \(A\propto\frac{1}{V^2}\) 정답
- ④ \(A\propto\frac{1}{V}\)
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
\(A\propto\dfrac{1}{V^2}\).
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
\(A\propto\dfrac{1}{V^2}\).
Q42.
전력공학
보호
2010.3 기출
과전류계전기 특성 중 전류가 클수록 동작시간이 짧아지는 것은?
- ① 정한시
- ② 순한시
- ③ 고정시
- ④ 반한시 정답
📖 해설
보호계전기 시한·협조
순한시(즉시)·정한시(일정)·반한시(전류↑→동작 빠름)·반한시성정한시. 후비보호와 동작시간·전류를 계단적으로 협조시킵니다.
풀이
전류 클수록 빨리 동작하는 것은 반한시.
순한시(즉시)·정한시(일정)·반한시(전류↑→동작 빠름)·반한시성정한시. 후비보호와 동작시간·전류를 계단적으로 협조시킵니다.
풀이
전류 클수록 빨리 동작하는 것은 반한시.
Q43.
전력공학
코로나
2010.3 기출
코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?
- ① 전선 가늘게
- ② 임계전압 낮게
- ③ 복도체 사용 정답
- ④ 전압 승압
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
복도체로 전위경도를 낮춰 코로나를 억제합니다.
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
복도체로 전위경도를 낮춰 코로나를 억제합니다.
Q44.
전력공학
차단기
2010.3 기출
정격전압 7.2kV, 차단용량 100MVA 3상 차단기의 정격 차단전류는 약 몇 kA인가?
- ① 4
- ② 6
- ③ 10
- ④ 8 정답
📖 해설
고장·보호 핵심
단락전류 \(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\), 차단용량 \(P_s=\sqrt3V_nI_s\), 지락 \(I_g=3I_0\)(대칭좌표법), 보호계전기 시한(순한시·정한시·반한시)으로 협조.
풀이
\(I_s=\dfrac{P_s}{\sqrt3 V}=\dfrac{100\times10^6}{\sqrt3\times7200}\approx8\,\text{kA}\).
단락전류 \(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\), 차단용량 \(P_s=\sqrt3V_nI_s\), 지락 \(I_g=3I_0\)(대칭좌표법), 보호계전기 시한(순한시·정한시·반한시)으로 협조.
풀이
\(I_s=\dfrac{P_s}{\sqrt3 V}=\dfrac{100\times10^6}{\sqrt3\times7200}\approx8\,\text{kA}\).
Q45.
전력공학
중성점접지
2010.3 기출
대지정전용량 0.4μF, 60Hz 3상 선로의 소호리액터 인덕턴스는 약 몇 H인가?
- ① 2.9
- ② 5.86 정답
- ③ 8.8
- ④ 11.7
📖 해설
소호리액터 접지
중성점을 대지정전용량과 병렬공진하는 리액터로 접지. 1선지락 시 지락전류를 거의 0으로 소멸시켜 아크를 자연소호·송전 지속. 단점: 설비복잡·직렬공진 과전압 우려, 계전기 동작 곤란.
풀이
\(L=\dfrac{1}{3\omega^2 C}=\dfrac{1}{3(377)^2\times0.4\times10^{-6}}\approx5.86\,\text{H}\).
중성점을 대지정전용량과 병렬공진하는 리액터로 접지. 1선지락 시 지락전류를 거의 0으로 소멸시켜 아크를 자연소호·송전 지속. 단점: 설비복잡·직렬공진 과전압 우려, 계전기 동작 곤란.
풀이
\(L=\dfrac{1}{3\omega^2 C}=\dfrac{1}{3(377)^2\times0.4\times10^{-6}}\approx5.86\,\text{H}\).
Q46.
전력공학
수력발전
2010.3 기출
수력발전소 댐 설계·저수지 용량 결정에 가장 적당한 것은?
- ① 유황곡선
- ② 적산유량곡선(유량도) 정답
- ③ 수위곡선
- ④ 부하곡선
📖 해설
발전 핵심
수력 \(P=9.8QH\eta\), 화력 열효율 \(\eta=\dfrac{860W}{BH}\times100\), 특유속도 \(N_s=N\dfrac{\sqrt P}{H^{5/4}}\). 재열·재생으로 효율 향상, 조속기로 회전수 유지.
풀이
저수용량 결정에는 적산유량곡선(유량도)을 사용합니다.
수력 \(P=9.8QH\eta\), 화력 열효율 \(\eta=\dfrac{860W}{BH}\times100\), 특유속도 \(N_s=N\dfrac{\sqrt P}{H^{5/4}}\). 재열·재생으로 효율 향상, 조속기로 회전수 유지.
풀이
저수용량 결정에는 적산유량곡선(유량도)을 사용합니다.
Q47.
전력공학
보호
2010.3 기출
변전소 접지보호용 계전기에 영상전류를 공급하기 위해 설치하는 것은?
- ① PT
- ② 영상변류기(ZCT) 정답
- ③ CT
- ④ 콘덴서
📖 해설
지락보호(SGR·ZCT)
영상변류기(ZCT)로 지락 시 영상전류를 검출하고, 선택지락계전기(SGR)가 고장 회선을 선택 차단합니다.
풀이
지락 영상전류 검출은 영상변류기(ZCT).
영상변류기(ZCT)로 지락 시 영상전류를 검출하고, 선택지락계전기(SGR)가 고장 회선을 선택 차단합니다.
풀이
지락 영상전류 검출은 영상변류기(ZCT).
Q48.
전력공학
개폐기
2010.3 기출
단로기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 무부하 개폐
- ② 점검 시 회로 분리
- ③ 소호장치 없음
- ④ 부하전류 차단 가능 정답
📖 해설
단로기(DS)
무부하(충전전류·여자전류) 상태에서만 회로를 개폐하는 기기. 아크 소호능력이 없어 부하전류·고장전류는 차단 불가. 차단기(CB)를 연 뒤 조작하며, 기기 점검 시 확실한 회로 분리·안전확보용입니다.
풀이
단로기는 부하전류를 차단할 수 없습니다.
무부하(충전전류·여자전류) 상태에서만 회로를 개폐하는 기기. 아크 소호능력이 없어 부하전류·고장전류는 차단 불가. 차단기(CB)를 연 뒤 조작하며, 기기 점검 시 확실한 회로 분리·안전확보용입니다.
풀이
단로기는 부하전류를 차단할 수 없습니다.
Q49.
전력공학
배전
2010.3 기출
부하 변동이 심한 급전선을 가진 배전 변전소에서 가장 많이 쓰는 전압조정 장치는?
- ① 유도전압조정기 정답
- ② 콘덴서
- ③ 리액터
- ④ 차단기
📖 해설
전압조정
부하변동에 따른 전압변동을 보상: 변압기 탭·부하시 탭절환(OLTC), 조상설비(콘덴서·리액터·동기조상기), 유도전압조정기 등을 사용합니다.
풀이
연속 조정이 가능한 유도전압조정기를 사용합니다.
부하변동에 따른 전압변동을 보상: 변압기 탭·부하시 탭절환(OLTC), 조상설비(콘덴서·리액터·동기조상기), 유도전압조정기 등을 사용합니다.
풀이
연속 조정이 가능한 유도전압조정기를 사용합니다.
Q50.
전력공학
중성점접지
2010.3 기출
6.6kV 3상3선식에서 완전 1선 지락 시 GPT 2차에 나타나는 전압은 약 몇 V인가?
- ① 110
- ② 150
- ③ 190 정답
- ④ 220
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
GPT 2차 상전압 110V, 지락 시 건전상 \(\sqrt3\)배 → 개방단자 \(3\times110/\sqrt3\approx190\,\text{V}\).
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
GPT 2차 상전압 110V, 지락 시 건전상 \(\sqrt3\)배 → 개방단자 \(3\times110/\sqrt3\approx190\,\text{V}\).
Q51.
전력공학
화력발전
2010.3 기출
T-S 선도에서 단열변화를 나타내는 것은?
- ① 수평선
- ② 곡선
- ③ 대각선
- ④ 수직선(엔트로피 일정) 정답
📖 해설
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
단열변화는 엔트로피 일정 → 수직선.
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).
풀이
단열변화는 엔트로피 일정 → 수직선.
Q52.
전력공학
피뢰기
2010.3 기출
피뢰기가 구비해야 할 조건과 거리가 먼 것은?
- ① 제한전압 낮을 것
- ② 속류 차단
- ③ 방전내량 클 것
- ④ 방전개시전압 높을 것 정답
📖 해설
기기·재료의 구비조건
해당 기기의 사용 목적에 맞는 전기적(도전율·절연내력)·기계적(강도·내식)·경제적 특성을 종합적으로 만족해야 합니다. 각 보기의 성질이 그 목적에 부합하는지 판단합니다.
풀이
충격방전 개시전압은 낮아야 합니다.
해당 기기의 사용 목적에 맞는 전기적(도전율·절연내력)·기계적(강도·내식)·경제적 특성을 종합적으로 만족해야 합니다. 각 보기의 성질이 그 목적에 부합하는지 판단합니다.
풀이
충격방전 개시전압은 낮아야 합니다.
Q53.
전력공학
송전
2010.3 기출
가공전선로 전선의 구비조건으로 바람직하지 않은 것은?
- ① 비중(무게)이 클 것 정답
- ② 도전율 클 것
- ③ 기계적 강도 클 것
- ④ 가요성 클 것
📖 해설
전선·정격
도전율 크고 인장강도 크며 비중 작고 값싼 전선(경동선·ACSR). 복도체 등가반지름 \(r_e=\sqrt[n]{r\cdot d^{n-1}}\).
풀이
전선은 비중이 작아야 합니다.
도전율 크고 인장강도 크며 비중 작고 값싼 전선(경동선·ACSR). 복도체 등가반지름 \(r_e=\sqrt[n]{r\cdot d^{n-1}}\).
풀이
전선은 비중이 작아야 합니다.
Q54.
전력공학
중성점접지
2010.3 기출
송전선로 중성점 접지의 목적과 거리가 먼 것은?
- ① 이상전압 억제
- ② 계전기 확실 동작
- ③ 절연레벨 저감
- ④ 송전용량 증대 정답
📖 해설
기기·설비의 목적
해당 장치가 계통에서 담당하는 주기능(보호·전압조정·역률개선·이상전압 억제 등)을 기준으로 판단합니다.
풀이
중성점 접지는 송전용량 증대와 무관합니다.
해당 장치가 계통에서 담당하는 주기능(보호·전압조정·역률개선·이상전압 억제 등)을 기준으로 판단합니다.
풀이
중성점 접지는 송전용량 증대와 무관합니다.
Q55.
전력공학
차단기
2010.3 기출
차단기 종류와 소호원리 연결이 바르지 못한 것은?
- ① 유입차단기-절연유
- ② 공기차단기-압축공기
- ③ 진공차단기-고진공
- ④ 자기차단기-SF6가스 정답
📖 해설
차단기 차단·소호
영전류점에서 아크를 소호. 매질별 유입·진공·SF6·가스. 재점호(용량성 소전류 차단 시), 재폐로(고장 후 자동 재투입)로 신뢰도 향상.
풀이
자기차단기는 자기력(전자력)으로 소호하며 SF6는 가스차단기입니다.
영전류점에서 아크를 소호. 매질별 유입·진공·SF6·가스. 재점호(용량성 소전류 차단 시), 재폐로(고장 후 자동 재투입)로 신뢰도 향상.
풀이
자기차단기는 자기력(전자력)으로 소호하며 SF6는 가스차단기입니다.
Q56.
전력공학
조상설비
2010.3 기출
전력용 콘덴서에 직렬리액터를 설치할 때 용량 결정식은? (제5고조파 기준)
- ① \(\omega L=\frac{1}{\omega C}\)
- ② \(5\omega L=\frac{1}{5\omega C}\) 정답
- ③ \(\omega L=\frac{1}{5\omega C}\)
- ④ \(5\omega L=\frac{1}{\omega C}\)
📖 해설
직렬리액터
진상용 콘덴서와 직렬로 설치해 제5고조파 등에 의한 파형왜곡·돌입전류를 억제합니다. 이론상 콘덴서 용량의 4%(실용 6%) 리액턴스.
풀이
제5고조파 공진 \(5\omega L=\dfrac{1}{5\omega C}\)(이론 4%).
진상용 콘덴서와 직렬로 설치해 제5고조파 등에 의한 파형왜곡·돌입전류를 억제합니다. 이론상 콘덴서 용량의 4%(실용 6%) 리액턴스.
풀이
제5고조파 공진 \(5\omega L=\dfrac{1}{5\omega C}\)(이론 4%).
Q57.
전력공학
송전
2010.3 기출
전선에 교류가 흐를 때 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 주파수와 무관
- ② 주파수 높을수록 심해져 실효저항 증가 정답
- ③ 전류가 중심에 집중
- ④ 도체 굵을수록 약함
📖 해설
표피효과
주파수·도전율·투자율이 클수록 전류가 표면에 집중되어 실효저항 증가. 대전류 도체·고주파에서 뚜렷.
풀이
표피효과는 주파수 높을수록 심해져 실효저항이 증가합니다.
주파수·도전율·투자율이 클수록 전류가 표면에 집중되어 실효저항 증가. 대전류 도체·고주파에서 뚜렷.
풀이
표피효과는 주파수 높을수록 심해져 실효저항이 증가합니다.
Q58.
전력공학
조상설비
2010.3 기출
동기조상기 대비 전력용 콘덴서의 이점은?
- ① 연속 조정
- ② 진상·지상 모두
- ③ 시송전 가능
- ④ 전력손실이 적음 정답
📖 해설
배전·수용 핵심
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).
풀이
콘덴서는 회전부가 없어 손실이 적습니다.
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).
풀이
콘덴서는 회전부가 없어 손실이 적습니다.
Q59.
전력공학
중성점접지
2010.3 기출
직접접지 방식이 초고압 송전선로에 채용되는 가장 타당한 이유는?
- ① 절연레벨(단절연) 저감 정답
- ② 지락전류 감소
- ③ 통신장해 감소
- ④ 안정도 향상
📖 해설
중성점 직접접지 방식
중성점을 직접 대지에 연결. 장점: 이상전압 최저·절연 경감(단절연), 계전기 동작 확실. 단점: 지락전류(=단락전류급)가 커서 통신선 유도장해·차단기 부담 증가. 154·345kV 계통에 채택.
풀이
대지전위 상승이 작아 절연레벨을 낮출(단절연) 수 있습니다.
중성점을 직접 대지에 연결. 장점: 이상전압 최저·절연 경감(단절연), 계전기 동작 확실. 단점: 지락전류(=단락전류급)가 커서 통신선 유도장해·차단기 부담 증가. 154·345kV 계통에 채택.
풀이
대지전위 상승이 작아 절연레벨을 낮출(단절연) 수 있습니다.
Q60.
전력공학
송전
2010.3 기출
송전전압을 2배로 승압하고 동일 전력을 공급하면 선로손실은 승압 전의 몇 배가 되는가?
- ① 1/4배 정답
- ② 1/2배
- ③ 2배
- ④ 4배
📖 해설
배전·수용 핵심
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).
풀이
전류가 1/2이 되어 손실 \(\propto I^2\) → 1/4배.
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).
풀이
전류가 1/2이 되어 손실 \(\propto I^2\) → 1/4배.
Q61.
전기기기
유도전동기
2010.3 기출
4극, 60Hz 유도전동기가 슬립 5%로 운전 중 2차 권선 손실이 94.25W일 때 2차 입력은 몇 W인가?
- ① 942
- ② 1500
- ③ 1885 정답
- ④ 3770
📖 해설
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{94.25}{0.05}=1885\,\text{W}\).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
\(P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{94.25}{0.05}=1885\,\text{W}\).
Q62.
전기기기
직류전동기
2010.3 기출
5kW, 100V 타여자 직류전동기가 전기자전류 20A로 회전할 때 역기전력을 정하는 것은?
- ① \(E=V+I_aR_a\)
- ② \(E=V-I_aR_a\) 정답
- ③ \(E=V\)
- ④ \(E=I_aR_a\)
📖 해설
직류기·유도기 특성 관계
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
전동기 \(E=V-I_aR_a\).
토크 \(T=k\phi I_a\), 단자전압 \(V=E\pm I_aR_a\)(발전+/전동−), 유도기 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\). 여자·부하 조건으로 계산.
풀이
전동기 \(E=V-I_aR_a\).
Q63.
전기기기
동기발전기
2010.3 기출
3상 6극, 슬롯 54 동기발전기에서 코일이 제1·제8슬롯에 들어갈 때 단절권계수는 약 얼마인가?
- ① 0.94 정답
- ② 0.87
- ③ 0.76
- ④ 0.98
📖 해설
변압기 핵심
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
극간격 9슬롯, 코일간격 7슬롯 → \(\beta=7/9\), \(k_p=\sin\dfrac{\beta\pi}{2}\approx0.94\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 권수비 \(a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{V_1}{V_2}\), 전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\), 최대효율(철손=동손), 병렬운전(극성·권수비·%Z 일치).
풀이
극간격 9슬롯, 코일간격 7슬롯 → \(\beta=7/9\), \(k_p=\sin\dfrac{\beta\pi}{2}\approx0.94\).
Q64.
전기기기
유도전동기
2010.3 기출
유도전동기의 슬립 s의 범위는?
- ① 0<s<1 정답
- ② −1<s<0
- ③ s>1
- ④ s=1
📖 해설
유도전동기 핵심
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
전동기 운전 슬립 0.
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
전동기 운전 슬립 0
Q65.
전기기기
동기발전기
2010.3 기출
동기발전기 분포권의 특징이 아닌 것은?
- ① 고조파 감소
- ② 파형 개선
- ③ 기전력이 집중권보다 커짐 정답
- ④ 열 방산 유리
📖 해설
권선계수
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
분포권은 기전력이 집중권보다 작아집니다(분포계수<1).
\[ k_w=k_d k_p,\quad k_d=\frac{\sin(\pi/2m)}{q\sin(\pi/2mq)},\quad k_p=\sin\frac{\beta\pi}{2} \]분포·단절로 고조파를 줄입니다.
풀이
분포권은 기전력이 집중권보다 작아집니다(분포계수<1).
Q66.
전기기기
특수기기
2010.3 기출
정류자형 주파수변환기를 유도전동기 축과 직결해 사용할 때 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 회전자 주파수 변환
- ② 슬립 조정
- ③ 2차 여자
- ④ 자속이 일정한 직류기이다 정답
📖 해설
정류자형 주파수변환기 (2차 여자법)
권선형 유도전동기의 회전자(2차) 회로에 슬립주파수 \((sf_1)\)의 전압을 넣어주는 2차 여자 장치로, 보통 전동기 축에 직결해 회전자와 같은 슬립주파수의 전력을 주고받는다. 이 전압의 크기·위상을 조절해 슬립(회전속도)과 역률을 제어한다.
보기 검토
• ① 회전자 주파수 변환 — 옳음. 회전자의 슬립주파수 전력을 다루므로 주파수를 변환한다.
• ② 슬립 조정 — 옳음. 주입 전압을 바꿔 슬립을 조절해 속도를 제어한다(2차 여자 속도제어).
• ③ 2차 여자 — 옳음. 회전자(2차)에 외부 기전력을 넣는 2차 여자 방식 그 자체다.
• ④ 자속이 일정한 직류기이다 — 틀림(정답). 정류자는 있지만 이 기기는 슬립주파수의 교류 정류자기로 동작하며, 자속이 일정한 직류기가 아니다.
정리 — 정류자형 주파수변환기는 슬립주파수로 동작하는 교류 정류자기이며, 권선형 유도전동기의 2차 여자를 통해 슬립·속도·역률을 제어한다. "자속 일정한 직류기"라는 설명이 옳지 않다.
권선형 유도전동기의 회전자(2차) 회로에 슬립주파수 \((sf_1)\)의 전압을 넣어주는 2차 여자 장치로, 보통 전동기 축에 직결해 회전자와 같은 슬립주파수의 전력을 주고받는다. 이 전압의 크기·위상을 조절해 슬립(회전속도)과 역률을 제어한다.
보기 검토
• ① 회전자 주파수 변환 — 옳음. 회전자의 슬립주파수 전력을 다루므로 주파수를 변환한다.
• ② 슬립 조정 — 옳음. 주입 전압을 바꿔 슬립을 조절해 속도를 제어한다(2차 여자 속도제어).
• ③ 2차 여자 — 옳음. 회전자(2차)에 외부 기전력을 넣는 2차 여자 방식 그 자체다.
• ④ 자속이 일정한 직류기이다 — 틀림(정답). 정류자는 있지만 이 기기는 슬립주파수의 교류 정류자기로 동작하며, 자속이 일정한 직류기가 아니다.
정리 — 정류자형 주파수변환기는 슬립주파수로 동작하는 교류 정류자기이며, 권선형 유도전동기의 2차 여자를 통해 슬립·속도·역률을 제어한다. "자속 일정한 직류기"라는 설명이 옳지 않다.
Q67.
전기기기
동기발전기
2010.3 기출
6000V, 12000kVA, 매상 동기임피던스 3Ω 3상 동기발전기의 단락전류를 정하는 것은?
- ① \(I_s=\frac{E}{Z_s}\) 정답
- ② \(I_s=\frac{Z_s}{E}\)
- ③ \(I_s=EZ_s\)
- ④ \(I_s=\frac{E}{2Z_s}\)
📖 해설
단락전류
\[ I_s=\frac{100}{\%Z}\,I_n,\qquad I_n=\frac{P_n}{\sqrt3\,V_n} \]%임피던스에 반비례합니다. 순간(돌발)단락전류는 누설리액턴스로, 지속단락전류는 동기리액턴스로 제한됩니다.
풀이
\(I_s=\dfrac{E_{상}}{Z_s}=\dfrac{6000/\sqrt3}{3}\).
\[ I_s=\frac{100}{\%Z}\,I_n,\qquad I_n=\frac{P_n}{\sqrt3\,V_n} \]%임피던스에 반비례합니다. 순간(돌발)단락전류는 누설리액턴스로, 지속단락전류는 동기리액턴스로 제한됩니다.
풀이
\(I_s=\dfrac{E_{상}}{Z_s}=\dfrac{6000/\sqrt3}{3}\).
Q68.
전기기기
동기발전기
2010.3 기출
병렬운전 중 A발전기의 여자를 B보다 강하게 하면 A발전기는?
- ① 진상 무효전류
- ② 지상 무효전류 정답
- ③ 유효전력 증가
- ④ 변화없음
📖 해설
동기기 여자·V곡선
계자전류로 역률 조정: 과여자→진상, 부족여자→지상, 역률1에서 전기자전류 최소(V곡선 최저점).
풀이
과여자된 A는 지상 무효전류를 부담합니다.
계자전류로 역률 조정: 과여자→진상, 부족여자→지상, 역률1에서 전기자전류 최소(V곡선 최저점).
풀이
과여자된 A는 지상 무효전류를 부담합니다.
Q69.
전기기기
변압기
2010.3 기출
변압기 전압변동률에 대한 설명으로 잘못된 것은?
- ① \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\)
- ② 무부하-전부하 전압 차의 비
- ③ 지상역률에서 (+)
- ④ 진상역률에서도 항상 (+) 정답
📖 해설
변압기 전압변동률
\[ \varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\,[\%] \]· \(p\): %저항강하, \(q\): %리액턴스강하, \(\theta\): 부하 역률각
최대값은 \(\sqrt{p^2+q^2}\)(=%임피던스강하), 역률 1이면 \(\varepsilon=p\).
풀이
진상역률에서는 전압변동률이 음(−)이 될 수 있습니다.
\[ \varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\,[\%] \]· \(p\): %저항강하, \(q\): %리액턴스강하, \(\theta\): 부하 역률각
최대값은 \(\sqrt{p^2+q^2}\)(=%임피던스강하), 역률 1이면 \(\varepsilon=p\).
풀이
진상역률에서는 전압변동률이 음(−)이 될 수 있습니다.
Q70.
전기기기
직류전동기
2010.3 기출
직류전동기 속도제어법에서 정출력 제어에 속하는 것은?
- ① 계자제어 정답
- ② 전압제어
- ③ 저항제어
- ④ 극수변환
📖 해설
속도특성·제어
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
계자제어가 정출력 특성.
유도기 \(N=\dfrac{120f}{P}(1-s)\): 주파수·극수·2차저항 제어. 직류기 \(N=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\): 전압·계자·저항 제어.
풀이
계자제어가 정출력 특성.
Q71.
전기기기
변압기
2010.3 기출
정격보다 주파수가 3% 상승하고 전압이 3% 저하한 전원에서 변압기를 운전할 때, 철손은 정격 대비 어떻게 변하는가?
- ① 증가
- ② 불변
- ③ 약간 감소(약 6%) 정답
- ④ 크게 감소
📖 해설
철손 = 히스테리시스손 + 와류손이고, 둘 다 최대자속밀도 \(B_m\)에 크게 의존합니다.
① 자속밀도 변화 (\(E=4.44fNB_mS\to B_m\propto V/f\))
전압 3% 저하(\(V=0.97\)), 주파수 3% 상승(\(f=1.03\)) — 두 효과 모두 \(B_m\)을 낮춥니다.
\[ \frac{B_m'}{B_m}=\frac{0.97}{1.03}\approx0.942\ (약\ 5.8\%\ 감소) \]
② 히스테리시스손 \(P_h\propto f\,B_m^{1.6}\)
\[ \frac{P_h'}{P_h}=1.03\times(0.942)^{1.6}\approx1.03\times0.908\approx0.936\ (약\ 6.4\%\ 감소) \]
③ 와류손 \(P_e\propto (f B_m)^2=f^2\Big(\dfrac{V}{f}\Big)^2=V^2\) → 주파수와 무관, 전압²에만 의존
\[ \frac{P_e'}{P_e}=(0.97)^2\approx0.941\ (약\ 5.9\%\ 감소) \]
④ 합계
두 성분 모두 약 6% 감소 → 철손은 약 6% 정도 감소(약간 감소)합니다.
바로잡기 — 감소폭이 약 6%로 크지 않으므로 ‘크게 감소’가 아니라 ‘약간 감소’가 맞습니다. 참고로 반대 조건(주파수 저하·전압 상승)이면 \(B_m\)이 커져 철손이 늘고 포화·과열 위험이 생깁니다.
① 자속밀도 변화 (\(E=4.44fNB_mS\to B_m\propto V/f\))
전압 3% 저하(\(V=0.97\)), 주파수 3% 상승(\(f=1.03\)) — 두 효과 모두 \(B_m\)을 낮춥니다.
\[ \frac{B_m'}{B_m}=\frac{0.97}{1.03}\approx0.942\ (약\ 5.8\%\ 감소) \]
② 히스테리시스손 \(P_h\propto f\,B_m^{1.6}\)
\[ \frac{P_h'}{P_h}=1.03\times(0.942)^{1.6}\approx1.03\times0.908\approx0.936\ (약\ 6.4\%\ 감소) \]
③ 와류손 \(P_e\propto (f B_m)^2=f^2\Big(\dfrac{V}{f}\Big)^2=V^2\) → 주파수와 무관, 전압²에만 의존
\[ \frac{P_e'}{P_e}=(0.97)^2\approx0.941\ (약\ 5.9\%\ 감소) \]
④ 합계
두 성분 모두 약 6% 감소 → 철손은 약 6% 정도 감소(약간 감소)합니다.
바로잡기 — 감소폭이 약 6%로 크지 않으므로 ‘크게 감소’가 아니라 ‘약간 감소’가 맞습니다. 참고로 반대 조건(주파수 저하·전압 상승)이면 \(B_m\)이 커져 철손이 늘고 포화·과열 위험이 생깁니다.
Q72.
전기기기
직류기
2010.3 기출
직류기 전기자 반작용의 영향이 아닌 것은?
- ① 주자속 감소
- ② 중성축 이동
- ③ 정류 악화
- ④ 절연내력 증가 정답
📖 해설
전기자 반작용
전기자 전류가 만든 자속이 주자속에 영향을 주는 현상.
· 발전기: 지상부하→감자, 진상부하→증자, 저항부하→교차(편자)
· 대책: 보상권선·보극. 직류기에서는 중성축 이동·정류 불량을 유발.
풀이
전기자 반작용이 절연내력을 높이지는 않습니다.
전기자 전류가 만든 자속이 주자속에 영향을 주는 현상.
· 발전기: 지상부하→감자, 진상부하→증자, 저항부하→교차(편자)
· 대책: 보상권선·보극. 직류기에서는 중성축 이동·정류 불량을 유발.
풀이
전기자 반작용이 절연내력을 높이지는 않습니다.
Q73.
전기기기
유도전동기
2010.3 기출
농형 유도전동기의 기동방법으로 옳지 않은 것은?
- ① 전전압 기동
- ② Y-Δ 기동
- ③ 2차 저항 기동 정답
- ④ 리액터 기동
📖 해설
유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.
풀이
2차 저항 기동은 권선형 전용입니다.
Q74.
전기기기
유도전동기
2010.3 기출
7.5kW 3상 유도전동기의 전부하 2차 저항손이 300W일 때 슬립은 약 몇 %인가?
- ① 3.85 정답
- ② 4.5
- ③ 2.6
- ④ 5.2
📖 해설
슬립 \(s\)
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_0+P_{c2}}=\dfrac{300}{7800}\approx3.85\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(s=\dfrac{P_{c2}}{P_0+P_{c2}}=\dfrac{300}{7800}\approx3.85\%\).
Q75.
전기기기
특수기기
2010.3 기출
3상 직권 정류자전동기의 특성으로 옳지 않은 것은?
- ① 기동토크 큼
- ② 속도 가변
- ③ 중간변압기 사용
- ④ 정속도 특성 정답
📖 해설
직류기 핵심
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
직권은 부하에 따라 속도가 변합니다(정속도 아님).
\(E=\dfrac{pZ\phi N}{60a}=k\phi N\)(중권 a=p·파권 a=2), 발전기 \(E=V+I_aR_a\)·전동기 \(E=V-I_aR_a\), 토크 \(T=k\phi I_a\), 정류 개선(보극·보상권선).
풀이
직권은 부하에 따라 속도가 변합니다(정속도 아님).
Q76.
전기기기
변압기
2010.3 기출
2차 무부하 전압 240V, 정격부하 시 2차 단자전압 230V인 변압기의 전압변동률은?
- ① 4.35 정답
- ② 5
- ③ 3.3
- ④ 2.2
📖 해설
변압기 전압변동률
\[ \varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\,[\%] \]· \(p\): %저항강하, \(q\): %리액턴스강하, \(\theta\): 부하 역률각
최대값은 \(\sqrt{p^2+q^2}\)(=%임피던스강하), 역률 1이면 \(\varepsilon=p\).
풀이
\(\varepsilon=\dfrac{240-230}{230}\times100\approx4.35\%\).
\[ \varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\,[\%] \]· \(p\): %저항강하, \(q\): %리액턴스강하, \(\theta\): 부하 역률각
최대값은 \(\sqrt{p^2+q^2}\)(=%임피던스강하), 역률 1이면 \(\varepsilon=p\).
풀이
\(\varepsilon=\dfrac{240-230}{230}\times100\approx4.35\%\).
Q77.
전기기기
유도전동기
2010.3 기출
전부하 슬립 4%, 2차 1상 저항 0.3Ω 권선형 유도전동기의 기동토크를 전부하와 같게 하는 2차 삽입저항은?
- ① 3.6
- ② 4.8
- ③ 6.0
- ④ 7.2 정답
📖 해설
비례추이(권선형 유도전동기)
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
\(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
2차 저항 \(r_2\)를 \(m\)배 하면 같은 토크가 슬립도 \(m\)배인 곳에서 나타납니다.
\[ \frac{r_2}{s_1}=\frac{r_2+R}{s_2} \]외부저항으로 기동토크 증대·속도제어가 가능(토크·전류는 비례추이하나 출력·효율은 안 됨).
풀이
\(\dfrac{0.3+R}{1}=\dfrac{0.3}{0.04}\Rightarrow R=7.2\,\Omega\).
Q78.
전기기기
전력변환
2010.3 기출
반도체 소자 중 3단자 사이리스터가 아닌 것은?
- ① DIAC 정답
- ② SCR
- ③ GTO
- ④ TRIAC
📖 해설
기동·전력변환 소자
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
DIAC은 2단자 소자입니다.
유도기 기동: Y-Δ(전류 1/3)·리액터·기동보상기·2차저항. SCR(사이리스터)은 게이트로 점호각 \(\alpha\)를 제어해 정류·위상제어에 사용.
풀이
DIAC은 2단자 소자입니다.
Q79.
전기기기
변압기
2010.3 기출
단상변압기의 임피던스 와트를 구하기 위해 필요한 시험은?
- ① 무부하시험
- ② 단락시험 정답
- ③ 절연시험
- ④ 온도시험
📖 해설
동기기 시험
무부하포화시험(→철손·유기전압)과 3상단락시험(→동기임피던스·단락비). 두 곡선으로 특성을 구합니다.
풀이
임피던스 와트(동손)는 단락시험으로 구합니다.
무부하포화시험(→철손·유기전압)과 3상단락시험(→동기임피던스·단락비). 두 곡선으로 특성을 구합니다.
풀이
임피던스 와트(동손)는 단락시험으로 구합니다.
Q80.
전기기기
특수기기
2010.3 기출
서보전동기와 제어방식으로 아닌 것은?
- ① DC 서보
- ② AC 서보
- ③ 전기자 제어
- ④ 주파수 변환 서보(해당 없음) 정답
📖 해설
전력변환 핵심
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
서보 제어는 전기자·계자 제어이며 '주파수 변환 서보'는 일반 분류가 아닙니다.
단상전파 \(V_d=0.9E\), 3상전파·6상반파 \(V_d=1.35E\), 위상제어 \(V_d\cos\alpha\), 맥동률(3상전파 최소), 역첨두전압 PIV, 인버터/컨버터/사이클로컨버터.
풀이
서보 제어는 전기자·계자 제어이며 '주파수 변환 서보'는 일반 분류가 아닙니다.
Q81.
전기설비기술기준
배선
2010.3 기출
쇼윈도 내 배선(400V 미만)에 사용하는 캡타이어케이블의 최소 단면적은 몇 mm²인가?
- ① 0.5
- ② 0.6
- ③ 0.75 정답
- ④ 1.0
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
쇼윈도 캡타이어케이블 최소 0.75mm².
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
쇼윈도 캡타이어케이블 최소 0.75mm².
Q82.
전기설비기술기준
터널
2010.3 기출
터널 내 3300V 전선로를 케이블 공사로 조영재 옆·아랫면에 붙일 때 지지점 간 거리는 몇 m 이하인가?
- ① 1
- ② 1.5
- ③ 2 정답
- ④ 3
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
조영재에 따라 붙이는 케이블 지지점 간 2m 이하.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
조영재에 따라 붙이는 케이블 지지점 간 2m 이하.
Q83.
전기설비기술기준
접지
2010.3 기출
특고압-고압 결합 변압기에 설치하는 방전장치의 접지저항은 몇 Ω 이하인가?
- ① 3
- ② 5
- ③ 6
- ④ 10 정답
📖 해설
발·변전소 설비
주요 기기(변압기·발전기·조상설비)의 자동차단 보호, 수소냉각(순도 85% 이하 경보), 압축공기장치 등 시설기준을 적용합니다.
해당 규정
방전장치 접지저항 10Ω 이하.
주요 기기(변압기·발전기·조상설비)의 자동차단 보호, 수소냉각(순도 85% 이하 경보), 압축공기장치 등 시설기준을 적용합니다.
해당 규정
방전장치 접지저항 10Ω 이하.
Q84.
전기설비기술기준
발변전소
2010.3 기출
사용전압 20kV 변전소에 울타리·담을 시설할 때 그 높이는 몇 m 이상인가?
- ① 1.5
- ② 2 정답
- ③ 2.5
- ④ 3
📖 해설
발·변전소 울타리·담 규정
· 울타리·담 높이 2m 이상, 지표면~하단 간격 0.15m 이하
· (울타리 높이)+(울타리~충전부 거리)의 합: 35kV 이하 5m 이상, 35~160kV 6m 이상
해당 값
35kV 이하 울타리·담 높이 2m 이상.
· 울타리·담 높이 2m 이상, 지표면~하단 간격 0.15m 이하
· (울타리 높이)+(울타리~충전부 거리)의 합: 35kV 이하 5m 이상, 35~160kV 6m 이상
해당 값
35kV 이하 울타리·담 높이 2m 이상.
Q85.
전기설비기술기준
절연내력
2010.3 기출
발전기·전동기 등 회전기의 절연내력 시험전압은 어디에 가하는가?
- ① 권선과 대지 사이 정답
- ② 전원과 부하
- ③ 2차측만
- ④ 베어링
📖 해설
특고압·전선 시설기준(KEC)
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
회전기 절연내력은 권선과 대지 사이에 시험전압을 가합니다.
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
회전기 절연내력은 권선과 대지 사이에 시험전압을 가합니다.
Q86.
전기설비기술기준
보안공사
2010.3 기출
154kV 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 사용 전선은?
- ① 임의
- ② 단면적 55mm²
- ③ 인장강도 8.71kN
- ④ 인장강도 58.84kN 이상·150mm² 이상 정답
📖 해설
특고압·전선 시설기준(KEC)
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
제1종 특고압 보안공사는 인장강도 58.84kN·150mm² 이상 경동연선.
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
제1종 특고압 보안공사는 인장강도 58.84kN·150mm² 이상 경동연선.
Q87.
전기설비기술기준
전기철도
2010.3 기출
전식 방지를 위한 귀선의 시설방법에 해당되지 않는 것은?
- ① 귀선 저항 감소
- ② 레일 본드 시설
- ③ 배류시설
- ④ 귀선을 절연하여 부유 정답
📖 해설
전식(전기부식) 방지
전철 귀선 누설전류에 의한 지중금속 부식을 배류법(직접·선택·강제배류)으로 방지합니다.
해당 규정
귀선을 절연하여 띄우는 것은 전식방지 방법이 아닙니다.
전철 귀선 누설전류에 의한 지중금속 부식을 배류법(직접·선택·강제배류)으로 방지합니다.
해당 규정
귀선을 절연하여 띄우는 것은 전식방지 방법이 아닙니다.
Q88.
전기설비기술기준
접지
2010.3 기출
특고압 계기용변성기 2차측 전로의 접지공사는?
- ① 제3종 정답
- ② 제1종
- ③ 제2종
- ④ 특별 제3종
📖 해설
계기용 변성기(PT·CT)
PT(계기용변압기)는 2차 개방 금지(고압 유기), CT(변류기)는 2차 단락 금지 아님→개방 금지. 즉 CT 2차는 절대 개방하지 않습니다(과전압·소손). 2차측 한 단자 접지.
해당 규정
계기용변성기 2차측은 제3종 접지공사.
PT(계기용변압기)는 2차 개방 금지(고압 유기), CT(변류기)는 2차 단락 금지 아님→개방 금지. 즉 CT 2차는 절대 개방하지 않습니다(과전압·소손). 2차측 한 단자 접지.
해당 규정
계기용변성기 2차측은 제3종 접지공사.
Q89.
전기설비기술기준
풍압하중
2010.3 기출
빙설이 많은 지방의 특고압 가공전선 주위에 부착되는 빙설의 두께와 비중은?
- ① 6mm·0.9 정답
- ② 10mm·1.0
- ③ 3mm·0.9
- ④ 12mm·0.9
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
을종풍압 계산 시 빙설 두께 6mm, 비중 0.9.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
을종풍압 계산 시 빙설 두께 6mm, 비중 0.9.
Q90.
전기설비기술기준
배선
2010.3 기출
금속덕트 공사에 의한 저압 옥내배선으로 적합하지 않은 것은?
- ① 전선 단면적 합계 20% 이하
- ② 덕트 접지
- ③ 끝부분 폐쇄
- ④ 전선 접속점 임의 다수 정답
📖 해설
배선공사·전선 규정
공사방법(금속관·가요전선관·금속덕트·케이블 등)별 시설조건과 전선 굵기·절연·접지 기준을 적용합니다. 저압·고압·특고압 및 장소(습기·전개 등)에 따라 허용 공사방법이 다릅니다.
해당 규정
금속덕트 내 전선 접속점은 점검 가능하게 제한합니다.
공사방법(금속관·가요전선관·금속덕트·케이블 등)별 시설조건과 전선 굵기·절연·접지 기준을 적용합니다. 저압·고압·특고압 및 장소(습기·전개 등)에 따라 허용 공사방법이 다릅니다.
해당 규정
금속덕트 내 전선 접속점은 점검 가능하게 제한합니다.
Q91.
전기설비기술기준
배선
2010.3 기출
합성수지관 공사에 의한 저압 옥내배선에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 관 안에서 전선 접속
- ② 나전선 사용
- ③ 전선은 절연전선(OW 제외)·연선 원칙 정답
- ④ 관 두께 무관
📖 해설
덕트·관 공사
버스덕트·플로어덕트·합성수지관·금속덕트 등 공사방법별 시설조건(전선 점유율, 지지간격, 접지, 습기·중량물 장소 제한)을 적용합니다.
해당 규정
합성수지관은 절연전선(OW 제외)·연선을 원칙으로 합니다.
버스덕트·플로어덕트·합성수지관·금속덕트 등 공사방법별 시설조건(전선 점유율, 지지간격, 접지, 습기·중량물 장소 제한)을 적용합니다.
해당 규정
합성수지관은 절연전선(OW 제외)·연선을 원칙으로 합니다.
Q92.
전기설비기술기준
지선
2010.3 기출
가공전선로 지지물의 지선 시설기준으로 옳은 것은?
- ① 안전율 2.5·소선 3가닥 이상·지름 2.6mm 이상 정답
- ② 안전율 1.5
- ③ 소선 2가닥
- ④ 전선 겸용 가능
📖 해설
전선로·설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·시설물에 따른 시설방법·이격·굵기·격벽·접지 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
지선 안전율 2.5, 소선 3가닥 이상·지름 2.6mm 이상.
전압등급·장소·시설물에 따른 시설방법·이격·굵기·격벽·접지 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
지선 안전율 2.5, 소선 3가닥 이상·지름 2.6mm 이상.
Q93.
전기설비기술기준
통신
2010.3 기출
가공전선로 지지물에 시설하는 통신선과 고압 가공전선 사이의 이격거리는 몇 cm 이상인가?
- ① 30
- ② 40
- ③ 50
- ④ 60 정답
📖 해설
이격거리 규정
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
통신선-고압 가공전선 이격 60cm 이상.
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
통신선-고압 가공전선 이격 60cm 이상.
Q94.
전기설비기술기준
피뢰기
2010.3 기출
특고압-고압 결합 변압기의 고압전로에 사용전압의 3배 이하 전압에서 방전하는 피뢰기를 시설하는 이유는?
- ① 역률 개선
- ② 고조파 제거
- ③ 혼촉 시 이상전압으로부터 고압측 보호 정답
- ④ 단락 방지
📖 해설
전기설비 시설기준(KEC)
설비의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·재료·이격·접지 등의 규정을 적용합니다. 각 보기가 해당 규정에 부합하는지 판단합니다.
해당 규정
혼촉 시 고압측으로 넘어오는 이상전압을 방전시켜 보호합니다.
설비의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·재료·이격·접지 등의 규정을 적용합니다. 각 보기가 해당 규정에 부합하는지 판단합니다.
해당 규정
혼촉 시 고압측으로 넘어오는 이상전압을 방전시켜 보호합니다.
Q95.
전기설비기술기준
통신
2010.3 기출
시가지 특고압 가공전선로 지지물에 통신선을 시설할 때 통신선의 조건은?
- ① 나전선
- ② 절연전선과 동등 이상 절연효력 정답
- ③ 조건 없음
- ④ 금지
📖 해설
경간·높이 규정
지지물 종류·전압·장소(시가지·도로·철도)별 최대경간과 지표상 최소높이를 적용합니다(시가지는 강화).
해당 규정
통신선이 절연전선과 동등 이상 절연효력이 있어야 시설 가능.
지지물 종류·전압·장소(시가지·도로·철도)별 최대경간과 지표상 최소높이를 적용합니다(시가지는 강화).
해당 규정
통신선이 절연전선과 동등 이상 절연효력이 있어야 시설 가능.
Q96.
전기설비기술기준
지지물
2010.3 기출
특고압 가공전선로 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중 안전율은 얼마 이상인가?
- ① 1.2
- ② 1.5 정답
- ③ 2.0
- ④ 2.5
📖 해설
안전율
지지물 기초 2.0, 지선·가공전선(경동선 2.2, 기타 2.5) 등 재료·용도별 안전율 이상을 확보해 파단·전도를 방지합니다.
해당 규정
목주 풍압하중 안전율 1.5 이상.
지지물 기초 2.0, 지선·가공전선(경동선 2.2, 기타 2.5) 등 재료·용도별 안전율 이상을 확보해 파단·전도를 방지합니다.
해당 규정
목주 풍압하중 안전율 1.5 이상.
Q97.
전기설비기술기준
조상설비
2010.3 기출
일정 용량 이상 조상기 내부고장 시 자동차단장치를 시설하는 용량 기준은?
- ① 15000kVA 이상 정답
- ② 10000kVA
- ③ 5000kVA
- ④ 1000kVA
📖 해설
보호장치 시설
발전기·변압기·조상설비 등은 용량·고장종류별로 자동차단(과전류·과전압·내부고장 등) 보호장치를 시설합니다(예: 뱅크용량별 조상기 보호계전기).
해당 규정
15000kVA 이상 조상기는 내부고장 자동차단.
발전기·변압기·조상설비 등은 용량·고장종류별로 자동차단(과전류·과전압·내부고장 등) 보호장치를 시설합니다(예: 뱅크용량별 조상기 보호계전기).
해당 규정
15000kVA 이상 조상기는 내부고장 자동차단.
Q98.
전기설비기술기준
풍압하중
2010.3 기출
특고압 애자장치의 갑종 풍압하중은 수직투영면적 1m²당 몇 Pa인가?
- ① 588
- ② 745
- ③ 882
- ④ 1039 정답
📖 해설
병가·접근·이격
동일 지지물 병가 순서(고압 위·저압 아래)와 전압등급별 이격거리, 건조물·도로·타 전선·약전류선 접근 시 이격을 적용합니다.
해당 규정
특고압 애자장치 갑종 풍압 1039Pa.
동일 지지물 병가 순서(고압 위·저압 아래)와 전압등급별 이격거리, 건조물·도로·타 전선·약전류선 접근 시 이격을 적용합니다.
해당 규정
특고압 애자장치 갑종 풍압 1039Pa.
Q99.
전기설비기술기준
이격
2010.3 기출
사용전압 154kV 가공송전선과 식물 사이의 이격거리는 일반적으로 몇 m 이상인가?
- ① 2.4
- ② 3.2 정답
- ③ 4.4
- ④ 5.48
📖 해설
특고압 가공전선과 식물의 이격거리 (KEC)
\[ 이격거리 = 2\,\text{m} + (\text{60kV 초과분 단수})\times0.12\,\text{m} \]
· 기본값: 60kV 이하는 2m 이상
· 가산: 60kV를 초과하면 초과분 10kV마다 0.12m씩 더함(단수는 절상, 올림)
154kV 계산
① 60kV 초과분 = \(154-60=94\,\text{kV}\)
② 단수 = \(\dfrac{94}{10}=9.4\to\) 올림하여 10단
③ 이격거리 = \(2+10\times0.12=2+1.2=\mathbf{3.2\,m}\)
왜 절상(올림)인가 — 안전 여유를 위해 소수 단수는 무조건 올립니다. 9.4단이라도 10단으로 계산합니다.
참고: 같은 방식이 특고압 전선과 건조물·도로·다른 전선 이격거리 계산에도 쓰이며, 기준값(2m)과 가산치(0.12m/10kV)만 문제 유형에 맞게 적용하면 됩니다.
\[ 이격거리 = 2\,\text{m} + (\text{60kV 초과분 단수})\times0.12\,\text{m} \]
· 기본값: 60kV 이하는 2m 이상
· 가산: 60kV를 초과하면 초과분 10kV마다 0.12m씩 더함(단수는 절상, 올림)
154kV 계산
① 60kV 초과분 = \(154-60=94\,\text{kV}\)
② 단수 = \(\dfrac{94}{10}=9.4\to\) 올림하여 10단
③ 이격거리 = \(2+10\times0.12=2+1.2=\mathbf{3.2\,m}\)
왜 절상(올림)인가 — 안전 여유를 위해 소수 단수는 무조건 올립니다. 9.4단이라도 10단으로 계산합니다.
참고: 같은 방식이 특고압 전선과 건조물·도로·다른 전선 이격거리 계산에도 쓰이며, 기준값(2m)과 가산치(0.12m/10kV)만 문제 유형에 맞게 적용하면 됩니다.
Q100.
전기설비기술기준
저압
2010.3 기출
백열전등·방전등 및 부속 전선을 사람 접촉 우려가 없게 시설할 때 대지전압은 최대 몇 V인가?
- ① 110
- ② 220
- ③ 300 정답
- ④ 400
📖 해설
옥내 대지전압 제한
백열전등·방전등 등 옥내전로의 대지전압은 300V 이하로 제한합니다(감전·화재 위험 저감).
해당 규정
옥내 대지전압 제한
백열전등·방전등 등을 공급하는 옥내전로의 대지전압은 300V 이하로 제한합니다(주택은 원칙적으로 300V 이하, 감전·화재 위험 저감 목적).
해당 규정
조명 옥내전로 대지전압 최대 300V.
백열전등·방전등 등 옥내전로의 대지전압은 300V 이하로 제한합니다(감전·화재 위험 저감).
해당 규정
옥내 대지전압 제한
백열전등·방전등 등을 공급하는 옥내전로의 대지전압은 300V 이하로 제한합니다(주택은 원칙적으로 300V 이하, 감전·화재 위험 저감 목적).
해당 규정
조명 옥내전로 대지전압 최대 300V.