학습 모드 | 기출문제

Q500 전자기학 전기쌍극자 📄 2014.3 기출

전기 쌍극자에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전위는 거리에 반비례

② 전위는 거리 제곱에 반비례, 전계는 거리 세제곱에 반비례 ★ 정답

③ 전계는 거리에 반비례

④ 전위·전계 모두 거리에 반비례

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전기쌍극자
\[ V=\frac{M\cos\theta}{4\pi\varepsilon_0 r^2},\qquad E=\frac{M}{4\pi\varepsilon_0 r^3}\sqrt{1+3\cos^2\theta} \]· \(M=Q\delta\):쌍극자모멘트. 전위 \(\propto1/r^2\), 전계 \(\propto1/r^3\).

풀이
쌍극자 전위 \(\propto1/r^2\), 전계 \(\propto1/r^3\).

Q501 전자기학 평행판 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

넓은 평행판 콘덴서에 비유전율 εₛ 유전체를 채우고 수직 전계를 가할 때 전속밀도는?

① \(\varepsilon_0 E\)

② \(\varepsilon_0\varepsilon_s E\) ★ 정답

③ \(\frac{E}{\varepsilon_s}\)

④ \(\varepsilon_s E\)

💡 해설 보기

평행판 콘덴서
\[ C=\frac{\varepsilon S}{d},\quad E=\frac{V}{d},\quad W=\tfrac12CV^2 \]면적에 비례, 간격에 반비례.

풀이
\(D=\varepsilon_0\varepsilon_s E\).

Q502 전자기학 최대전하 📄 2014.3 기출

지름 2m 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약 몇 C인가? (공기 절연내력 3×10⁶ V/m)

① \(1.7\times10^{-4}\)

② \(3.3\times10^{-4}\) ★ 정답

③ \(6.7\times10^{-4}\)

④ \(1.0\times10^{-3}\)

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\(Q=4\pi\varepsilon_0 a^2 E=\frac{a^2 E}{9\times10^9}=\frac{1\times3\times10^6}{9\times10^9}\approx3.3\times10^{-4}\,\text{C}\).

Q503 전자기학 와전류손 📄 2014.3 기출

와전류손(eddy current loss)에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 주파수에 반비례

② 자속밀도에 반비례

③ 주파수·자속밀도·두께의 제곱에 비례 ★ 정답

④ 두께에 반비례

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철손(히스테리시스손·와전류손)
\[ P_h=\eta fB_m^{1.6},\qquad P_e=k f^2 B_m^2 t^2 \]와전류손은 성층(얇은 철판)으로 줄입니다. 둘의 합이 철손.

풀이
\(P_e\propto(f\,B_m\,t)^2\).

Q504 전자기학 포인팅 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

안테나 출력 W, 진공 중 r 떨어진 점의 자계 실효값 H는?

① \(\frac{1}{r}\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\) ★ 정답

② \(\frac{W}{4\pi r^2}\)

③ \(\frac{377W}{r}\)

④ \(\sqrt{377W}\)

💡 해설 보기

포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.

풀이
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=EH=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).

Q505 전자기학 두 유전체 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

극판 사이에 ε₁, ε₂ 유전체를 반씩(병렬로) 채우고 일정전압을 가할 때 합성 정전용량은?

① \(\frac{\varepsilon_1\varepsilon_2}{\varepsilon_1+\varepsilon_2}\)형

② \(\frac{C_1 C_2}{C_1+C_2}\)

③ \(\frac{C_1+C_2}{2}\)의 병렬합 \(C_1+C_2\) ★ 정답

④ \(\varepsilon_1-\varepsilon_2\)

💡 해설 보기

두 유전체를 극판에 ‘병렬’로 채운 경우 (그림)

유전체를 좌우로 반씩 채우면 각 유전체는 면적 \(A/2\), 간격 \(d\)인 콘덴서가 되어 극판을 공유하며 병렬로 연결됩니다.
\[ C_1=\frac{\varepsilon_1 (A/2)}{d},\qquad C_2=\frac{\varepsilon_2 (A/2)}{d} \]병렬이므로 합성 정전용량:
\[ C=C_1+C_2=\frac{(\varepsilon_1+\varepsilon_2)A}{2d} \]
구분 — 어떻게 채우냐가 핵심
• 좌우 반씩(면적 나눔): 병렬 → \(C=C_1+C_2\) ← 본 문제
• 상하 반씩(간격 나눔, 각 \(d/2\)): 직렬 → \(C=\dfrac{C_1 C_2}{C_1+C_2}\)

오답 정리
• ① \(\dfrac{\varepsilon_1\varepsilon_2}{\varepsilon_1+\varepsilon_2}\)형 · ② \(\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}\) — 직렬(상하로 채운) 경우
• ④ \(\varepsilon_1-\varepsilon_2\) — 성립하지 않는 관계
∴ 정답 ③ 병렬합 \(C=C_1+C_2\).

Q506 전자기학 자기저항 📄 2014.3 기출

단면적 S, 길이 l, 투자율 μ 자성체의 자기저항은?

① \(\frac{\mu S}{l}\)

② \(\mu l S\)

③ \(\frac{\mu l}{S}\)

④ \(\frac{l}{\mu S}\) ★ 정답

💡 해설 보기

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
자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}\).

Q507 전자기학 고유임피던스 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

손실 유전체(일반 매질)에서의 고유임피던스는?

① \(\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\)

② 실수만

③ \(\sqrt{\frac{j\omega\mu}{\sigma+j\omega\varepsilon}}\) ★ 정답

④ 0

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매질 고유임피던스
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.

풀이
손실 매질 고유임피던스 \(\eta=\sqrt{\dfrac{j\omega\mu}{\sigma+j\omega\varepsilon}}\).

Q508 전자기학 감자 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

감자율 N=2.5×10⁻³, 비투자율 μₛ=100 막대자성체를 H=500AT/m에 놓을 때 자화 관련 계산의 핵심은?

① 감자계 \(H'=NM\)를 고려 ★ 정답

② 감자 무시

③ N=0으로 계산

④ μₛ=1

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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
막대자성체는 감자계 \(H'=NM\)를 빼서 실효 자계를 구합니다.

Q509 전자기학 설명 📄 2014.3 기출

다음 설명 중 옳지 않은 것은?

① 도체 내부 전계 0

② 등전위면과 전기력선 직교

③ 전기력선은 도체 내부 통과 ★ 정답

④ 대전도체 전하는 표면에 분포

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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
전기력선은 도체 내부를 통과하지 않습니다.

Q510 전자기학 발산 📄 2014.3 기출

\(D=e^{-2y}(a_x\sin2x+a_y\cos2x)\)일 때 단위체적당 발산량은?

① \(2e^{-2y}\)

② \(-2e^{-2y}\)

③ 0 ★ 정답

④ \(4e^{-2y}\)

💡 해설 보기

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
\(\nabla\cdot D=2e^{-2y}\cos2x-2e^{-2y}\cos2x=0\).

Q511 전자기학 경계 굴절 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

x<0 자유공간, x>0 εₛ=2 유전체에서 자유공간 전계 E가 경계에 입사할 때 결정되는 것은?

① 전계 크기만

② 경계조건(접선 E 연속, 법선 D 연속)으로 굴절 ★ 정답

③ 반사만

④ 무관

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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 접선 E·법선 D 연속 조건으로 굴절각을 구합니다.

Q512 전자기학 일 📄 2014.3 기출

평면도체 표면에서 d 떨어진 점전하 Q를 무한원까지 운반하는 데 필요한 일은?

① \(\frac{Q^2}{4\pi\varepsilon_0 d}\)

② \(\frac{Q^2}{8\pi\varepsilon_0 d}\)

③ \(\frac{Q^2}{16\pi\varepsilon_0 d}\) ★ 정답

④ \(\frac{Q^2}{2\pi\varepsilon_0 d}\)

💡 해설 보기

전하 이동에 필요한 일
\[ W=QV=Q(V_B-V_A)\,[\text{J}] \]등전위면 상 이동은 일이 0. 전계에 거슬러 이동하면 (+)일.

풀이
\(W=\dfrac{Q^2}{16\pi\varepsilon_0 d}\).

Q513 전자기학 선전하 힘 📄 2014.3 기출

대지면에 높이 h로 평행한 긴 선전하(밀도 λ)가 지면으로부터 받는 힘은?

① \(\frac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 h}\)

② \(\frac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 h^2}\)

③ \(\frac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0(2h)^2}\)

④ \(-\frac{\lambda^2}{4\pi\varepsilon_0 h}\) ★ 정답

💡 해설 보기

선(원통)전하 전계
\[ E=\frac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0 r} \]무한 선전하는 거리에 반비례. 도체원통 내부 전계는 0.

풀이
영상 선전하(거리 2h) 인력 \(F=-\dfrac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0(2h)}=-\dfrac{\lambda^2}{4\pi\varepsilon_0 h}\).

Q514 전자기학 환상 인덕턴스 📄 2014.3 기출

권수 N, 단면적 S, 평균길이 l 공심 환상솔레노이드의 자기인덕턴스는?

① \(\frac{\mu_0 NS}{l}\)

② \(\frac{\mu_0 N^2 S}{2l}\)

③ \(\frac{\mu_0 N^2 S}{l}\) ★ 정답

④ \(\mu_0 N^2 S l\)

💡 해설 보기

동축·환상 인덕턴스
동축 \(L=\dfrac{\mu}{2\pi}\ln\dfrac{b}{a}\), 환상 \(L=\dfrac{\mu N^2 S}{2\pi r}=\dfrac{N^2}{R_m}\). 내부도체 자기인덕턴스분 별도.

풀이
\(L=\dfrac{\mu_0 N^2 S}{l}\).

Q515 전자기학 자화 📄 2014.3 기출

자성체의 자화의 세기 J와 자속밀도 B, 자계 H의 관계로 옳은 것은?

① \(B=\mu_0 H\)

② \(B=\mu_0 H+J\) ★ 정답

③ \(J=\mu_0 H\)

④ \(B=J-\mu_0 H\)

💡 해설 보기

자성체와 자화
\[ J=\chi H=\mu_0(\mu_s-1)H,\quad B=\mu_0(H+M) \]강자성(μs≫1)·상자성(약간 큼)·반자성(μs<1). 자화의 세기 \(J\)는 단위체적 자기모멘트.

풀이
\(B=\mu_0 H+J\).

Q516 전자기학 인덕턴스 📄 2014.3 기출

단면적 S, 길이 l, 투자율 μ 자성체에 N회 권선하고 I를 흘릴 때 자기인덕턴스는?

① \(\frac{\mu N^2 S}{l}\) ★ 정답

② \(\frac{\mu NS}{l}\)

③ \(\frac{l}{\mu N^2 S}\)

④ \(\mu N^2 S l\)

💡 해설 보기

인덕턴스
\[ L=\frac{N\phi}{I}=\frac{N^2}{R_m}\,[\text{H}] \]권수의 제곱에 비례, 자기저항에 반비례. 축적에너지 \(W=\tfrac12LI^2\).

풀이
\(L=\dfrac{\mu N^2 S}{l}\).

Q517 전자기학 대응 📄 2014.3 기출

정전계와 정자계의 대응관계가 성립되는 것은?

① E↔B

② D↔H

③ D(전속밀도)↔B(자속밀도) ★ 정답

④ ρ↔J

💡 해설 보기

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
전속밀도 D ↔ 자속밀도 B가 대응됩니다.

Q518 전자기학 솔레노이드 📄 2014.3 기출

반지름 a, 단위길이당 권수 N, 전류 I인 무한 솔레노이드 내부 자계는?

① \(NI\) ★ 정답

② \(\frac{NI}{2\pi a}\)

③ \(\frac{NI}{l}\)

④ \(\frac{NI}{a}\)

💡 해설 보기

솔레노이드 내부 자계
\[ H=nI\,[\text{AT/m}]\ (n=N/l) \]길이에 비해 충분히 긴 솔레노이드 내부는 균일, 외부는 0에 가깝습니다.

풀이
무한 솔레노이드 내부 \(H=NI\)(단위길이당 권수×전류).

Q519 전자기학 직선 자속밀도 📄 2014.3 기출

무한 직선도체에 I가 흐를 때 R 떨어진 점의 자속밀도는?

① \(\frac{\mu_0 I}{2\pi R}\) ★ 정답

② \(\frac{I}{2\pi R}\)

③ \(\frac{\mu_0 I}{4\pi R}\)

④ \(\frac{\mu_0 I}{2\pi R^2}\)

💡 해설 보기

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
\(B=\dfrac{\mu_0 I}{2\pi R}\).

Q530 회로이론 라우스 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

라우스 안정도 판별에서 불안정한 제어계의 특성방정식은?

① \(s^3+2s^2+3s+1\)

② \(s^3+4s^2+5s+2\)

③ \(s^2+3s+2\)

④ \(s^3+s^2+2s+8\) ★ 정답

💡 해설 보기

라우스(Routh) 안정도 판별
특성방정식 계수로 라우스 표를 만들어 제1열의 부호변화 횟수 = s평면 우반면(불안정) 근의 개수입니다. 부호변화가 없으면 안정.

풀이
\(s^3+s^2+2s+8\)은 라우스 1열 부호변화로 불안정합니다(1×2<1×8).

Q531 회로이론 전달함수 📄 2014.3 기출

단위계단 입력에 출력이 \(1-e^{-2t}\)일 때 전달함수 G(s)는?

① \(\frac{1}{s+2}\)

② \(\frac{2}{s+2}\) ★ 정답

③ \(\frac{2}{s(s+2)}\)

④ \(\frac{1}{s(s+2)}\)

💡 해설 보기

전달함수 \(G(s)\)
모든 초기값을 0으로 놓았을 때 출력의 라플라스변환 ÷ 입력의 라플라스변환입니다.
\[ G(s)=\frac{C(s)}{R(s)} \]선형시불변(LTI) 시스템의 입출력 관계를 \(s\)영역에서 나타냅니다.

풀이
\(C(s)=\frac1s-\frac{1}{s+2}=\frac{2}{s(s+2)}\), \(G=\frac{C}{R}=\frac{2}{s+2}\).

Q532 회로이론 z변환 대응 📄 2014.3 기출

z변환 \(\frac{z}{z-1}\)에 대응되는 라플라스 변환 함수는?

① \(\frac{1}{s+1}\)

② \(\frac{1}{s^2}\)

③ \(s\)

④ \(\frac{1}{s}\) ★ 정답

💡 해설 보기

라플라스·과도 핵심
\(1\to\tfrac1s,\ e^{-at}\to\tfrac1{s+a},\ \sin\omega t\to\tfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\), 시정수 \(\tau=L/R\) 또는 \(RC\)(최종값 63.2%), 초기값 \(\lim_{s\to\infty}sF\)·최종값 \(\lim_{s\to0}sF\).

풀이
\(\frac{z}{z-1}\leftrightarrow u(t)\leftrightarrow\frac1s\).

Q533 회로이론 블록선도 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

블록선도에서 \(C/R=\frac{G}{1+GH}\) 형태로 정리되는 것은?

① 직렬 결합

② 부(−)귀환 결합 ★ 정답

③ 병렬 결합

④ 전향 결합

💡 해설 보기

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
부귀환 결합 \(\dfrac{G}{1+GH}\).

Q534 회로이론 과도응답 📄 2014.3 기출

과도응답에 관한 설명 중 틀린 것은?

① 상승시간 10~90%

② 오버슈트는 최대초과

③ 정정시간은 오차대역 도달

④ 감쇠비 클수록 진동 커짐 ★ 정답

💡 해설 보기

임펄스·과도응답
임펄스응답 \(h(t)=\mathcal L^{-1}\{G(s)\}\). 극점 위치가 응답 형태(지수·진동·감쇠)를 결정합니다.

풀이
감쇠비가 클수록 진동이 감소합니다.

Q535 회로이론 근궤적 📄 2014.3 기출

이득 K에 대한 근궤적에 관한 설명으로 잘못된 것은?

① 극점에서 출발

② 영점(또는 ∞)에서 끝

③ 실축에 대칭

④ 분기점은 항상 허수축 ★ 정답

💡 해설 보기

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
분기점(breakaway)은 실축상에서 나타납니다.

Q536 회로이론 과도응답 📄 2014.3 기출

안정한 계의 단위계단 입력에 대한 과도응답은?

① 무한 증가

② 지수적으로 정상값에 수렴 ★ 정답

③ 일정 유지

④ 발산 진동

💡 해설 보기

임펄스·과도응답
임펄스응답 \(h(t)=\mathcal L^{-1}\{G(s)\}\). 극점 위치가 응답 형태(지수·진동·감쇠)를 결정합니다.

풀이
안정한 계는 지수적으로 정상값에 수렴합니다.

Q537 회로이론 RC 응답 📄 2014.3 기출

RC 회로에 단위계단 전압을 가하면 출력전압(콘덴서)은?

① \(e^{-t/RC}\)

② 일정

③ 계단

④ \(1-e^{-t/RC}\) ★ 정답

💡 해설 보기

2차계 과도응답
\[ G=\frac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2} \]감쇠비 \(\zeta\)<1 부족제동(진동), =1 임계, >1 과제동. \(\omega_n\):고유주파수.

풀이
콘덴서 전압 \(v_C=1-e^{-t/RC}\).

Q538 회로이론 논리회로 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

입력 중 하나라도 1이면 출력 1이 되는 진리표의 회로는?

① AND

② NAND

③ NOR

④ OR ★ 정답

💡 해설 보기

논리회로·불대수
기본: AND(\(\cdot\)), OR(\(+\)), NOT(\(\overline{\ }\)). 드모르간 \(\overline{A+B}=\bar A\bar B\), \(\overline{AB}=\bar A+\bar B\). 흡수·분배법칙으로 논리식을 간소화합니다.

풀이
하나라도 1이면 1 → OR.

Q539 회로이론 제어분류 📄 2014.3 기출

엘리베이터 자동제어는 어떤 제어에 해당하는가?

① 정치제어

② 프로그램제어 ★ 정답

③ 비율제어

④ 추종제어

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제어공학 핵심
전달함수 \(G=\dfrac{C}{R}\), 부궤환 \(\dfrac{G}{1+GH}\), 메이슨 \(\dfrac{\sum P_k\Delta_k}{\Delta}\), 라우스(1열 부호변화=우반면근), 정상편차 \(e_{ss}=\lim_{s\to0}\dfrac{sR}{1+GH}\), 2차계 감쇠비 \(\zeta\).

풀이
엘리베이터는 목표값이 미리 정해진 프로그램제어.

Q540 회로이론 고조파 공진 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

RLC 직렬회로에서 제3고조파에 대한 공진주파수는? (기본 공진 \(f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\))

① \(3f_0\)

② \(f_0\)

③ \(\frac{f_0}{3}\) ★ 정답

④ \(9f_0\)

💡 해설 보기

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
제3고조파(3ω)가 공진하려면 기본 공진주파수가 \(\dfrac{f_0}{3}\)이어야 합니다.

Q541 회로이론 소비전력 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

RLC 직렬회로에 정현파 전압을 인가할 때 소비전력을 결정하는 것은?

① 임피던스 크기

② 저항 R(유효분) ★ 정답

③ 리액턴스

④ 위상만

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교류전력
\[ P=VI\cos\theta,\ Q=VI\sin\theta,\ S=VI=\sqrt{P^2+Q^2} \]유효·무효·피상전력. 3상은 \(\sqrt3\) 배.

풀이
소비전력 \(P=I^2 R\)로 저항 성분에서만 소비됩니다.

Q542 회로이론 Y-Δ 변환 📄 2014.3 기출

Ra=Rb=Rc=15Ω인 Y결선과 등가인 Δ결선 각 변의 저항은 몇 Ω인가?

① 15

② 45 ★ 정답

③ 5

④ 30

💡 해설 보기

3상 회로 핵심
Y: \(V_l=\sqrt3V_p,\ I_l=I_p\); Δ: \(V_l=V_p,\ I_l=\sqrt3I_p\). 전력 \(P=\sqrt3V_lI_l\cos\theta\), 2전력계 \(P=W_1+W_2\), 대칭분(영상·정상·역상).

풀이
평형 Y→Δ 변환 \(R_\Delta=3R_Y=3\times15=45\,\Omega\).

Q543 회로이론 라플라스 📄 2014.3 기출

\(f(t)=3t^2\)의 라플라스 변환은?

① \(\frac{3}{s^3}\)

② \(\frac{3}{s^2}\)

③ \(\frac{6}{s^3}\) ★ 정답

④ \(\frac{6}{s^2}\)

💡 해설 보기

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
\(L[t^2]=\frac{2}{s^3}\Rightarrow L[3t^2]=\frac{6}{s^3}\).

Q544 회로이론 초기값 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

t=0⁺에서 스위치를 닫을 때 초기 전류 결정 원리는? (C 초기전압 0)

① 콘덴서는 단락, 인덕터는 개방으로 취급 ★ 정답

② 콘덴서 개방

③ 모두 단락

④ 모두 개방

💡 해설 보기

초기값·최종값 정리
\[ f(0^+)=\lim_{s\to\infty}sF(s),\qquad f(\infty)=\lim_{s\to0}sF(s) \]역변환 없이 시간응답의 처음·끝 값을 구합니다(최종값 정리는 안정할 때만 유효).

풀이
t=0⁺: 콘덴서 단락(전압 못 변함), 인덕터 개방(전류 못 변함)으로 초기값 계산.

Q545 회로이론 전달함수 📄 2014.3 기출

모든 초기값이 0일 때 입력에 대한 출력의 비는?

① 전달함수 ★ 정답

② 임펄스응답

③ 상태천이행렬

④ 특성방정식

💡 해설 보기

전달함수 \(G(s)\)
모든 초기값을 0으로 놓았을 때 출력의 라플라스변환 ÷ 입력의 라플라스변환입니다.
\[ G(s)=\frac{C(s)}{R(s)} \]선형시불변(LTI) 시스템의 입출력 관계를 \(s\)영역에서 나타냅니다.

풀이
초기값 0에서 출력/입력(라플라스)이 전달함수.

Q546 회로이론 분류 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

저항 0.2Ω에 흐르는 전류는 KCL/KVL 또는 무엇으로 구하는가?

① 중첩·키르히호프 법칙 ★ 정답

② 패러데이

③ 가우스

④ 암페어

💡 해설 보기

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
회로 전류는 키르히호프 법칙(및 중첩)으로 구합니다.

Q547 회로이론 파장 📄 2014.3 기출

분포정수 선로에서 위상정수가 β일 때 파장 λ는?

① \(\frac{1}{\beta}\)

② \(\frac{2\pi}{\beta}\) ★ 정답

③ \(2\pi\beta\)

④ \(\frac{\beta}{2\pi}\)

💡 해설 보기

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
\(\lambda=\dfrac{2\pi}{\beta}\).

Q548 회로이론 임펄스응답 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

단위임펄스 전압에 \(2e^{-t}+3e^{-2t}\) 전류가 흐르면 이 회로의 어드미턴스는?

① \(\frac{2}{s+1}+\frac{3}{s+2}\) ★ 정답

② \(\frac{5}{s}\)

③ \(2e^{-t}\)

④ \(\frac{1}{s+1}\)

💡 해설 보기

라플라스·과도 핵심
\(1\to\tfrac1s,\ e^{-at}\to\tfrac1{s+a},\ \sin\omega t\to\tfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\), 시정수 \(\tau=L/R\) 또는 \(RC\)(최종값 63.2%), 초기값 \(\lim_{s\to\infty}sF\)·최종값 \(\lim_{s\to0}sF\).

풀이
임펄스응답(전류)의 라플라스가 어드미턴스 \(Y(s)=\frac{2}{s+1}+\frac{3}{s+2}\).

Q549 회로이론 4단자 D 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

T형 4단자 회로에서 D값은?

① \(1+\frac{Z_1}{Z_3}\)

② \(1+\frac{Z_2}{Z_3}\) ★ 정답

③ \(Z_3\)

④ \(\frac{1}{Z_3}\)

💡 해설 보기

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
T형 4단자에서 \(D=1+\dfrac{Z_2}{Z_3}\).

Q531 전력공학 3상단락 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

154kV 계통 F점에서 3상 단락 시 %임피던스로 단락전류를 구할 때 필요한 것은?

① 기준용량·%임피던스·기준전류 ★ 정답

② 역률

③ 부하전류

④ 주파수

💡 해설 보기

단락전류·단락용량
\[ I_s=\frac{100}{\%Z}I_n,\qquad P_s=\frac{100}{\%Z}P_n \]%임피던스에 반비례. 대칭좌표법으로 각 고장별 계산.

풀이
\(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\)으로 %임피던스와 기준전류가 필요합니다.

Q532 전력공학 부등률 📄 2014.3 기출

배전계통에서 부등률이란?

① 최대수요/평균수요

② 합성최대수요/개별최대수요 합

③ 평균/최대

④ 개별최대수요의 합/합성최대수요 ★ 정답

💡 해설 보기

부등률
\[ 부등률=\frac{각 부하 최대전력의 합}{합성 최대전력}\ (\ge1) \]최대수요가 시간적으로 분산될수록 커지며, 설비용량을 줄일 수 있습니다.

풀이
부등률 \(=\dfrac{개별 최대수요의 합}{합성 최대수요}\ (\ge1)\).

Q533 전력공학 부하율 📄 2014.3 기출

최대수용전력 45×10³kW 공장의 하루 소비전력량이 480×10³kWh일 때 일부하율은 약 몇 %인가?

① 38.5

② 41.2

③ 44.4 ★ 정답

④ 50

💡 해설 보기

부하율·수용률·부등률
\[ 부하율=\frac{평균전력}{최대전력}\times100,\ 수용률=\frac{최대수용}{설비용량},\ 부등률=\frac{개별최대의 합}{합성최대}(\ge1) \]부하율이 높을수록 설비 이용이 효율적입니다.

풀이
\(부하율=\dfrac{480\times10^3/24}{45\times10^3}\times100\approx44.4\%\).

Q534 전력공학 비등수형 📄 2014.3 기출

비등수형 원자로(BWR)에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 노심에서 직접 증기 발생

② 열교환기 불필요

③ 방사성 증기가 터빈으로

④ 증기발생기(열교환기) 필요 ★ 정답

💡 해설 보기

비등수형 원자로(BWR)
원자로 내에서 직접 증기를 발생시켜 터빈 구동(열교환기 없음). 구조 단순·저압. 방사성 증기가 터빈으로 가는 단점.

풀이
BWR은 노심에서 직접 증기를 만들어 증기발생기가 없습니다.

Q535 전력공학 절연강도 📄 2014.3 기출

154kV 계통 뇌 보호에서 가장 경제적·합리적인 절연강도 순서는?

① 피뢰기 < 변압기 < 기기 < 선로애자 ★ 정답

② 선로 < 기기

③ 모두 동일

④ 피뢰기가 최고

💡 해설 보기

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
절연협조: 피뢰기(최저) < 변압기 < 결합기기 < 선로애자(최고).

Q536 전력공학 3권선 결선 📄 2014.3 기출

1차 변전소에서 가장 유리한 3권선 변압기 결선은?

① Δ-Δ-Δ

② Y-Δ-Y

③ Y-Y-Δ ★ 정답

④ Δ-Y-Y

💡 해설 보기

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
Y-Y-Δ: 안정권선 Δ로 제3고조파를 억제합니다.

Q537 전력공학 지락전류 📄 2014.3 기출

3상 무부하 발전기에서 a상 지락 시 지락전류는?

① \(\frac{E}{Z_1}\)

② \(\frac{E}{Z_0}\)

③ \(\frac{3E}{Z_0+Z_1+Z_2}\) ★ 정답

④ \(\frac{E}{Z_0+Z_1}\)

💡 해설 보기

1선 지락전류
중성점 접지방식에 따라 크게 달라집니다. 직접접지는 단락전류급으로 큼, 비접지·소호리액터는 작음. 대칭분으로 \(I_g=3I_0\).

풀이
1선 지락전류 \(I_g=3I_0=\dfrac{3E}{Z_0+Z_1+Z_2}\).

Q538 전력공학 전압부담 📄 2014.3 기출

가공송전선 애자련 중 전압부담이 가장 큰 애자는?

① 전선에 가장 가까운 애자 ★ 정답

② 철탑에 가장 가까운 애자

③ 중앙 애자

④ 모두 동일

💡 해설 보기

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
전압부담이 가장 큰 것은 전선에 가장 가까운 애자.

Q539 전력공학 정합 저항 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

파동임피던스 Z₁=500Ω, Z₂=300Ω 두 무손실선로 사이에 무반사가 되도록 접속하는 직렬저항 R은?

① 100

② 200 ★ 정답

③ 300

④ 500

💡 해설 보기

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
무반사 조건 \(R=Z_1-Z_2=500-300=200\,\Omega\).

Q540 전력공학 정격전압 📄 2014.3 기출

유효접지계통에서 피뢰기의 정격전압을 결정하는 가장 중요한 요소는?

① 부하전류

② 선로길이

③ 역률

④ 계통 최고전압(접지계수) ★ 정답

💡 해설 보기

전선·정격
도전율 크고 인장강도 크며 비중 작고 값싼 전선(경동선·ACSR). 복도체 등가반지름 \(r_e=\sqrt[n]{r\cdot d^{n-1}}\).

풀이
피뢰기 정격전압은 계통 최고전압·접지계수로 결정됩니다.

Q541 전력공학 단로기 📄 2014.3 기출

부하전류 차단이 불가능한 전력개폐 장치는?

① 차단기

② 전력퓨즈

③ 단로기 ★ 정답

④ 리클로저

💡 해설 보기

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.

Q542 전력공학 향상 📄 2014.3 기출

송전선로 안정도 향상 대책과 관계가 없는 것은?

① 속응여자

② 직렬리액턴스 감소

③ 중간조상

④ 계통 리액턴스 증가 ★ 정답

💡 해설 보기

안정도 향상 대책
직렬리액턴스↓(복도체·직렬콘덴서·병행2회선), 전압변동↓(속응여자·계통연계), 고장 신속제거(고속차단·재폐로), 중간조상 설치.

풀이
리액턴스 증가는 안정도에 불리합니다.

Q543 전력공학 환상선로 📄 2014.3 기출

환상선로의 단락보호에 주로 사용하는 계전방식은?

① 과전류계전방식

② 방향거리계전방식 ★ 정답

③ 비율차동방식

④ 부족전압방식

💡 해설 보기

환상(루프)선로
양방향 급전으로 신뢰도가 높습니다. 각 구간 전류는 키르히호프 법칙으로, 전위가 같아지는 점(전류 분기점)을 찾아 해석합니다.

풀이
환상(루프)선로 단락보호는 방향거리계전방식.

Q544 전력공학 직렬콘덴서 📄 2014.3 기출

직렬콘덴서를 선로에 삽입할 때의 이점이 아닌 것은?

① 전압강하 감소

② 안정도 향상

③ 리액턴스 보상

④ 단락전류 감소 ★ 정답

💡 해설 보기

직렬콘덴서
선로에 직렬 삽입해 리액턴스를 상쇄(X_L−X_C) → 전압강하·전압변동 경감, 안정도·송전용량 향상. 페란티·자기여자 주의.

풀이
직렬콘덴서는 오히려 단락전류를 증대시킬 수 있습니다.

Q545 전력공학 재열기 📄 2014.3 기출

화력발전소에서 재열기의 사용 목적은?

① 급수 예열

② 연소용 공기 예열

③ 고압터빈 배기 증기를 재가열(열효율↑, 습분↓) ★ 정답

④ 보일러수 순환

💡 해설 보기

재열 사이클·재열기
고압터빈을 지난 증기를 보일러로 되돌려 재가열 후 저압터빈으로 보냅니다. 열효율 향상·습분 감소(터빈 날개 보호) 효과.

풀이
재열기는 터빈 중간 증기를 재가열해 열효율을 높이고 습분을 줄입니다.

Q546 전력공학 진동 방지 📄 2014.3 기출

전선의 진동으로 인한 단선을 방지하기 위한 설비는?

① 아머로드

② 스페이서

③ 댐퍼(damper) ★ 정답

④ 가공지선

💡 해설 보기

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
전선 진동 방지에는 댐퍼(및 아머로드)를 사용합니다.

Q547 전력공학 손실 경감 📄 2014.3 기출

배전선 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?

① 역률 개선

② 전압 승압

③ 전선 굵기 증대

④ 부하 불평형 조장 ★ 정답

💡 해설 보기

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
부하 불평형은 손실을 증가시킵니다.

Q548 전력공학 변압기 탭 📄 2014.3 기출

배전변압기 탭 선정에 있어 틀린 것은?

① 수전전압 유지

② 경부하 시 승압

③ 전압강하 보상

④ 부하와 무관하게 최고 탭 고정 ★ 정답

💡 해설 보기

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
탭은 부하·전압강하에 맞춰 조정하며 고정하지 않습니다.

Q549 전력공학 복도체 등가반지름 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

소도체 지름 8cm, 소도체 간격 36cm인 2도체 복도체의 등가반지름은 몇 cm인가?

① 12 ★ 정답

② 18

③ 24

④ 36

💡 해설 보기

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
\(r_e=\sqrt{r\cdot s}=\sqrt{4\times36}=12\,\text{cm}\).

Q550 전력공학 연계 📄 2014.3 기출

각 전력계통을 연계할 때의 장점으로 틀린 것은?

① 공급신뢰도 향상

② 경제급전 가능

③ 예비력 절감

④ 단락용량 감소 ★ 정답

💡 해설 보기

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
계통 연계 시 단락용량이 증가합니다.

Q580 전기기기 평활회로 📄 2014.3 기출

정류회로에서 평활회로를 사용하는 이유는?

① 맥동(리플) 감소 ★ 정답

② 전압 승압

③ 주파수 변환

④ 역률 개선

💡 해설 보기

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
평활회로(LC)는 맥동률을 줄여 직류에 가깝게 합니다.

Q581 전기기기 변류기 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

60/5A 변류기 2대를 접속했더니 전류계가 2.5A를 지시할 때 1차 전류는? (교차 접속)

① 15

② 30

③ √3×30

④ 약 52 ★ 정답

💡 해설 보기

변류기(CT)
대전류를 계기·계전기용 소전류로 변환. 운전 중 2차를 개방하면 안 됨(과전압·소손). 점검 시 2차 단락 후 작업.

풀이
교차 접속 시 전류계는 선전류의 √3배 관계로, 1차 선전류 ≈ \(2.5\times\frac{60}{5}\times\sqrt3\approx52\,\text{A}\).

Q582 전기기기 권수비 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

1차 권수 1500 변압기 2차에 16Ω을 접속하니 1차 환산 8kΩ이 될 때 2차 권수는?

① 약 67 ★ 정답

② 약 150

③ 약 300

④ 약 750

💡 해설 보기

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
\(a^2=\frac{8000}{16}=500,\ a\approx22.4\), \(N_2=\frac{1500}{22.4}\approx67\).

Q583 전기기기 와전류손 📄 2014.3 기출

와전류손에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 주파수에 반비례

② 자속밀도에 무관

③ 주파수·자속밀도·두께 제곱에 비례 ★ 정답

④ 전압에 반비례

💡 해설 보기

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
\(P_e\propto(f B_m t)^2\).

Q584 전기기기 스텝모터 📄 2014.3 기출

스텝 모터에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 펄스로 구동

② 회전각은 스텝각×펄스수

③ 위치제어 용이

④ 회전속도는 펄스 주파수에 반비례 ★ 정답

💡 해설 보기

서보·스테핑 모터
서보모터: 위치·속도 제어용, 기동토크 크고 응답 빠름, 관성 작음. 스테핑모터: 펄스 1개당 일정 각 회전 → 디지털 위치제어에 적합.

풀이
회전속도는 펄스 주파수에 비례합니다.

Q585 전기기기 단권변압기 📄 2014.3 기출

단권변압기의 설명으로 틀린 것은?

① 1·2차 권선 일부 공용

② 동량 절감

③ 누설임피던스 작음

④ 절연이 완전히 분리됨 ★ 정답

💡 해설 보기

단권변압기
1·2차가 권선 일부를 공유. 자기용량/부하용량 = (V_h−V_l)/V_h로, 승압비가 작을수록 경제적(동량·손실↓, 소형). 단점: 단락전류 큼·1·2차 절연 미분리.

풀이
단권변압기는 1·2차가 전기적으로 연결되어 절연이 분리되지 않습니다.

Q586 전기기기 기동법 📄 2014.3 기출

권선형 유도전동기의 기동법에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 2차 저항 기동

② 비례추이 이용

③ 기동토크 조정 가능

④ Y-Δ 기동만 가능 ★ 정답

💡 해설 보기

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
권선형은 2차 저항 기동이 주이며 Y-Δ만 가능한 것이 아닙니다.

Q587 전기기기 다이오드 📄 2014.3 기출

다이오드를 여러 개 직렬로 연결하면?

① 전류용량 증가

② 순방향 전압 증가

③ 과전압(역전압) 분담으로 내압 증가 ★ 정답

④ 주파수 증가

💡 해설 보기

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
직렬 연결은 역전압 분담으로 내압(내전압)을 높입니다.

Q588 전기기기 슬립 음수 📄 2014.3 기출

3상 유도전동기 슬립 s<0인 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 동기속도보다 빠름

② 유도발전기 동작

③ 전력을 계통에 공급

④ 전동기로 동작 ★ 정답

💡 해설 보기

유도기 전력·토크
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.

풀이
s<0은 동기속도 초과로 유도발전기로 동작합니다(전동기 아님).

Q589 전기기기 국내 발전기 📄 2014.3 기출

우리나라 발전소에서 3상 교류를 발생하는 발전기는?

① 회전계자형 3상 동기발전기 ★ 정답

② 회전전기자형

③ 유도발전기

④ 직류발전기

💡 해설 보기

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
대용량 발전은 회전계자형 3상 동기발전기.

Q590 전기기기 유기기전력 📄 2014.3 기출

계자저항 50Ω, 계자전류 2A, 전기자저항 3Ω 분권발전기가 무부하 정격속도로 회전할 때 유기기전력은 몇 V인가?

① 106 ★ 정답

② 100

③ 112

④ 118

💡 해설 보기

유기기전력
동기기 \(E=4.44fN\phi K_w\), 직류기 \(E=\dfrac{pZ}{60a}\phi N=k\phi N\).
· \(f\):주파수, \(N\):권수/회전수, \(\phi\):매극자속, \(K_w\):권선계수, \(a\):병렬회로수(중권 p·파권 2)
기전력은 자속과 속도(주파수)에 비례합니다.

풀이
단자전압 \(=50\times2=100V\), \(E=V+I_aR_a=100+2\times3=106\,\text{V}\).

Q591 전기기기 V결선 📄 2014.3 기출

Δ결선 변압기 1대가 고장 나 V결선으로 공급할 때 고장 전 대비 출력비는 약 몇 %인가?

① 86.6

② 66.7

③ 75

④ 57.7 ★ 정답

💡 해설 보기

특성곡선·결선
부하 변화에 대한 전압·토크·효율 곡선. V결선 출력 \(=\sqrt3P_1\), 이용률 0.866.

풀이
V결선 출력비 \(=\dfrac{1}{\sqrt3}\approx57.7\%\)(Δ 대비).

Q592 전기기기 속도변동률 📄 2014.3 기출

다음 직류전동기 중 속도변동률이 가장 큰 것은?

① 직권전동기 ★ 정답

② 분권전동기

③ 가동복권

④ 타여자

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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
직권전동기의 속도변동률이 가장 큽니다.

Q593 전기기기 제동권선 📄 2014.3 기출

동기전동기에 설치된 제동권선의 효과는?

① 역률 개선

② 기동토크 감소

③ 난조 방지 및 기동토크 발생 ★ 정답

④ 효율 향상

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제동권선
계자극면 슬롯에 넣은 단락권선. 난조 방지, 동기전동기 자기기동, 불평형 부하 개선 역할.

풀이
제동권선은 난조 방지·기동토크 역할을 합니다.

Q594 전기기기 V곡선 📄 2014.3 기출

동기전동기 위상특성곡선(V곡선)에서 무부하 곡선은?

① 부하 곡선보다 아래쪽(전기자전류 작음) ★ 정답

② 가장 위쪽

③ 직선

④ 존재하지 않음

💡 해설 보기

동기기 여자·V곡선
계자전류로 역률 조정: 과여자→진상, 부족여자→지상, 역률1에서 전기자전류 최소(V곡선 최저점).

풀이
무부하 V곡선은 부하 곡선보다 아래쪽(전기자전류가 작음)에 위치.

Q595 전기기기 회전수 📄 2014.3 기출

직류 분권전동기의 회전수 N은? (전압 V, 전기자전류 Ia, 전기자저항 Ra, 자속 φ)

① \(N=k\frac{V-I_aR_a}{\phi}\) ★ 정답

② \(N=k\frac{\phi}{V}\)

③ \(N=kV\phi\)

④ \(N=k(V-I_aR_a)\phi\)

💡 해설 보기

회전수(속도)
동기 \(N_s=\dfrac{120f}{P}\), 유도기 \(N=N_s(1-s)\), 직류기 \(N=\dfrac{E}{k\phi}=\dfrac{V-I_aR_a}{k\phi}\).
· \(f\):주파수, \(P\):극수, \(s\):슬립

풀이
\(N=k\dfrac{V-I_aR_a}{\phi}\).

Q596 전기기기 토크-전압 📄 2014.3 기출

3상 유도전동기에서 회전력(토크)과 단자전압의 관계는?

① 토크∝V

② 토크∝V² ★ 정답

③ 토크∝1/V

④ 무관

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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
토크는 단자전압의 제곱에 비례.

Q597 전기기기 역기전력 📄 2014.3 기출

220V, 10A, 전기자저항 1Ω, 1800rpm 직류전동기의 역기전력은 몇 V인가?

① 180

② 195

③ 200

④ 210 ★ 정답

💡 해설 보기

역기전력
전동기에서 회전으로 유기되는 기전력.
\[ E=V-I_aR_a=k\phi N \]속도·자속에 비례하며, 공급전압에서 이만큼을 뺀 전압이 전기자저항에 걸립니다.

풀이
\(E=V-I_aR_a=220-10\times1=210\,\text{V}\).

Q598 전기기기 중간변압기 📄 2014.3 기출

3상 직권 정류자전동기에서 중간변압기를 사용하는 주된 이유는?

① 역률 개선

② 효율 향상

③ 제작 단가 절감

④ 전동기 특성(전압·속도) 조정 ★ 정답

💡 해설 보기

중간변압기(회전변류기·수은정류기 등)
전압·상수를 목적에 맞게 변환·정합하기 위해 삽입합니다. 직류측 전압 조정, 이상전압 억제, 상수 변환 등의 역할을 합니다.

풀이
중간변압기로 실효 권수비를 조정해 특성(전압·속도)을 조절합니다.

Q599 전기기기 과여자 📄 2014.3 기출

동기조상기를 과여자로 운전할 때에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 진상 무효전력 공급

② 콘덴서로 작용

③ 전압 상승 억제(진상)

④ 지상 무효전력 공급 ★ 정답

💡 해설 보기

동기기 여자·V곡선
계자전류로 역률 조정: 과여자→진상, 부족여자→지상, 역률1에서 전기자전류 최소(V곡선 최저점).

풀이
과여자는 진상(콘덴서)으로 동작하며 지상 무효전력을 공급하지 않습니다.

Q530 전기설비기술기준 금속관 📄 2014.3 기출

사용전압 220V 금속관 공사의 기술기준으로 옳은 것은?

① 단선 10mm² 초과 사용

② 관 두께 임의

③ 접지 생략

④ 전선은 절연전선(옥외용 제외)·연선 원칙, 접지 시행 ★ 정답

💡 해설 보기

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
금속관 공사는 절연전선(OW 제외)·연선을 원칙으로 하고 관에 접지를 합니다.

Q531 전기설비기술기준 전기온상 📄 2014.3 기출

식물 재배용 전기온상 전열장치에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 발열선 온도 80℃ 이하

② 대지전압 300V 이하

③ 발열선 직접 콘크리트에 매설 자유 ★ 정답

④ 전용 개폐기 시설

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
대상 설비·장소의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·이격·접지·보호 규정을 적용합니다. 각 보기가 규정에 부합하는지 판단합니다.

해당 규정
발열선은 규정된 방법으로 시설해야 하며 임의 매설이 불가합니다.

Q532 전기설비기술기준 절연 예외 📄 2014.3 기출

대지로부터 절연이 기술상 곤란하여 절연하지 않아도 되는 것은?

① 옥내 배선

② 전기로·전기욕기 등의 전극 ★ 정답

③ 가공전선

④ 변압기 권선

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
전기로·전기욕기 전극 등은 절연이 곤란해 절연 예외가 인정됩니다.

Q533 전기설비기술기준 수소냉각 📄 2014.3 기출

수소 냉각식 발전기 및 수소냉각장치 시설로 잘못된 것은?

① 기밀 구조

② 수소 순도 저하 시 경보

③ 폭발 대비 방폭

④ 수소 누설 시 자연 방출 허용 ★ 정답

💡 해설 보기

수소냉각식 발전기
· 기밀구조, 수소 순도 85% 이하로 저하 시 경보
· 수소 압력·온도 감시, 폭발 대비 통풍·이상 시 자동경보
공기보다 냉각효과 크고 풍손이 작습니다.

해당 규정
수소 누설을 방치하면 안 되며 검출·경보·차단 장치를 시설합니다.

Q534 전기설비기술기준 시험전압 📄 2014.3 기출

최대사용전압 69kV 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 몇 kV인가?

① 75.9

② 82.5

③ 86.25 ★ 정답

④ 99

💡 해설 보기

절연내력 시험전압 (10분간 견딤)

최대사용전압	배수(최저값)
7kV 이하	×1.5 (최저 500V)
7~60kV 이하	×1.25 (최저 10.5kV)
60kV 초과 중성점 비접지	×1.25
60kV 초과 중성점 접지	×1.1 (최저 75kV)
60kV 초과 중성점 직접접지	×0.72

회전기는 ×1.5(7kV이하)/직류시험 ×1.6·2분.
해당 값
비접지(60kV 초과) \(69\times1.25=86.25\,\text{kV}\).

Q535 전기설비기술기준 전선 📄 2014.3 기출

저압 옥내배선용 전선으로 적합한 것은?

① 나동선

② 단면적 2.5mm² 이상 연동 절연전선 ★ 정답

③ 알루미늄 나선

④ 강선

💡 해설 보기

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
저압 옥내배선은 단면적 2.5mm² 이상 연동 절연전선이 원칙.

Q536 전기설비기술기준 대지전압 📄 2014.3 기출

백열전등·방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

① 110

② 150

③ 220

④ 300 ★ 정답

💡 해설 보기

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 300V 이하.

Q537 전기설비기술기준 마그네슘 분진 📄 2014.3 기출

마그네슘 분말 등 폭발성 분진 존재 장소의 저압 옥내 전기설비 공사방법은?

① 애자사용

② 합성수지몰드

③ 라이팅덕트

④ 금속관 또는 케이블 공사 ★ 정답

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
폭발성 분진 장소는 금속관·케이블 공사로 시설.

Q538 전기설비기술기준 가연성 분진 📄 2014.3 기출

소맥분·전분·유황 등 가연성 분진 장소의 저압 옥내배선 공사방법으로 적합한 것은?

① 애자사용

② 라이팅덕트

③ 금속관·케이블·합성수지관 공사 ★ 정답

④ 금속몰드

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
가연성 분진 장소는 금속관·케이블·합성수지관 공사.

Q539 전기설비기술기준 시설 📄 2014.3 기출

가공전선로 지지물 지선 시설로 옳지 않은 것은?

① 안전율 2.5 이상

② 소선 3가닥 이상

③ 지선 지중·지표 부분 아연도금

④ 지선을 전선으로 겸용 ★ 정답

💡 해설 보기

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
지선을 전선으로 사용(겸용)해서는 안 됩니다.

Q540 전기설비기술기준 가요전선관 📄 2014.3 기출

옥내 저압배선을 가요전선관 공사로 단선 사용 시 최대 단면적은 몇 mm²인가?

① 4

② 6

③ 10 ★ 정답

④ 16

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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
가요전선관 단선 최대 단면적 10mm².

Q541 전기설비기술기준 수중조명 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

풀 수중조명등 절연변압기 2차 사용전압 30V 이하인 경우 혼촉방지를 위해 하는 조치는?

① 혼촉방지판 접지 ★ 정답

② 접지 완전 생략

③ 1종만

④ 비접지

💡 해설 보기

특수장소·기구 시설
출퇴표시등·전기온상·수중조명·전기욕기·의료장소·방전등 등은 감전·화재 위험이 커 사용전압·절연·누전차단·접지에 대한 전용 규정을 적용합니다.

해당 규정
2차 30V 이하라도 혼촉방지판을 접지하여 보호합니다.

Q542 전기설비기술기준 옥측배선 📄 2014.3 기출

저압 옥측배선을 시설장소에 따라 시공할 때 적절하지 못한 것은?

① 애자사용(전개된 곳)

② 금속관

③ 합성수지관

④ 점검불가 은폐장소에 라이팅덕트 ★ 정답

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
라이팅덕트는 점검할 수 없는 은폐장소에 시설 불가.

Q543 전기설비기술기준 지선 분담 금지 📄 2014.3 기출

지선을 사용하여 그 강도를 분담시켜서는 안 되는 지지물은?

① 철탑 ★ 정답

② 목주

③ A종 철주

④ A종 철근콘크리트주

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전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
철탑은 지선으로 강도를 분담시킬 수 없습니다.

Q544 전기설비기술기준 직접매설 📄 2014.3 기출

고압 지중케이블을 트라프에 넣지 않고 직접 부설할 수 있는 것은?

① 일반 CV케이블

② 비닐 케이블

③ 콤바인덕트 케이블(파형보호층) ★ 정답

④ 고무 절연전선

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전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
트라프 없이 부설하려면 콤바인덕트 케이블 등 보호층이 있어야 합니다.

Q545 전기설비기술기준 종류2 📄 2014.3 기출

B종 철주·철탑 등에서 전선로 지지물 양쪽 경간차가 큰 곳에 사용하는 것은?

① 직선형

② 각도형

③ 내장형 ★ 정답

④ 인류형

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전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
경간차가 큰 곳은 내장형.

Q546 전기설비기술기준 콘센트 정격 📄 2014.3 기출

정격전류 20A 배선용 차단기로 보호되는 저압 분기회로에 접속할 수 있는 콘센트 정격전류는 최대 몇 A인가?

① 15

② 20 ★ 정답

③ 30

④ 50

💡 해설 보기

옥내(주택) 배선
대지전압 300V 이하, 욕실 등 습기장소 콘센트는 누전차단기(인체보호 15mA·0.03초), 타임스위치(현관등 소등) 등 규정을 적용합니다.

해당 규정
20A 분기회로에는 정격 20A 이하 콘센트를 접속.

Q547 전기설비기술기준 퓨즈 📄 2014.3 기출

과전류차단기용 저압 퓨즈(수평 부착)는 정격전류의 몇 배 전류에 견뎌야 하는가?

① 1.1 ★ 정답

② 1.25

③ 1.6

④ 2.0

💡 해설 보기

고압 컷아웃/퓨즈
과전류·단락 시 용단되어 회로를 보호. 포장퓨즈는 정격 1.3배에 견디고 2배에 120분 내 용단, 비포장은 1.25배 견딤·2배 2분 내 용단 등 규정이 있습니다.

해당 규정
저압 퓨즈는 정격전류의 1.1배에 견뎌야 합니다.

Q548 전기설비기술기준 고압 📄 2014.3 기출 ✎ 유사

고압 인입선 시설로 기술기준에 맞지 않는 것은?

① 지표상 5m 이상

② 케이블 사용

③ 전선 굵기 5.0mm 이상 경동선

④ 도로 횡단 4m ★ 정답

💡 해설 보기

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
고압 인입선 도로 횡단은 지표상 6m 이상이어야 합니다.

Q549 전기설비기술기준 정전유도 📄 2014.3 기출

사용전압 60kV 이하 특고압 가공전선로는 정전유도장해 방지를 위해 무엇을 기준으로 시설하는가?

① 전화선로 5km마다 3μA

② 전화선로 12km마다 유도전류 2μA 이하 ★ 정답

③ 제한 없음

④ 유도전압 100V

💡 해설 보기

전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
60kV 이하는 12km마다 유도전류 2μA 이하로 제한합니다.

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