학습 모드 | 기출문제

Q460 전자기학 콘덴서 삽입 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

정전용량 C₀ 공기 콘덴서 극판 면적의 절반에 비유전율 εₛ 에보나이트를 삽입하면 정전용량은?

① \(C_0\)

② \(\varepsilon_s C_0\)

③ \((1+\varepsilon_s)C_0\)

④ \(\frac{C_0}{2}(1+\varepsilon_s)\) ★ 정답

💡 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
면적 절반씩 병렬: \(C=\frac{C_0}{2}+\frac{\varepsilon_s C_0}{2}=\frac{C_0}{2}(1+\varepsilon_s)\).

Q461 전자기학 직렬 콘덴서 📄 2014.8 기출

0.01, 0.02, 0.04μF 콘덴서를 직렬로 연결할 때 합성정전용량은 약 몇 μF인가?

① 0.0057 ★ 정답

② 0.02

③ 0.07

④ 0.17

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직렬 콘덴서
\[ \frac1C=\frac1{C_1}+\frac1{C_2},\qquad Q\ 일정 \]전하는 모두 같고, 전압은 용량에 반비례 분배(\(V_1=V\tfrac{C_2}{C_1+C_2}\)). 합성용량은 가장 작은 것보다 작아집니다.

풀이
\(\frac{1}{C}=\frac{1}{0.01}+\frac{1}{0.02}+\frac{1}{0.04}=175\Rightarrow C\approx0.0057\,\mu F\).

Q462 전자기학 결합계수 📄 2014.8 기출

자기인덕턴스 L₁, L₂, 상호인덕턴스 M일 때 결합계수 k는?

① \(\frac{M}{L_1 L_2}\)

② \(\frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}}\) ★ 정답

③ \(\frac{\sqrt{L_1 L_2}}{M}\)

④ \(\frac{M^2}{L_1 L_2}\)

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결합계수 \(k\)
\[ k=\frac{M}{\sqrt{L_1L_2}}\quad(0\le k\le1) \]두 코일의 자속이 얼마나 쇄교하는지의 척도. \(k=1\)이면 완전결합, 0이면 무결합.

풀이
결합계수 \(k=\dfrac{M}{\sqrt{L_1 L_2}}\)(0≤k≤1).

Q463 전자기학 막대자석 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

세기가 같고 길이 비 1:2인 두 소자석을 일직선상에 놓을 때 자계 관계는?

① 세기와 길이로 결정되는 자기모멘트 비교 ★ 정답

② 항상 동일

③ 길이만으로 결정

④ 무관

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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
막대자석 자기모멘트 \(M=m\cdot l\)로 세기·길이의 곱을 비교합니다.

Q464 전자기학 정육각형 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

한 변 길이 l인 정육각형 회로에 I가 흐를 때 중심 자계의 세기는?

① \(\frac{I}{2\pi l}\)

② \(\frac{\sqrt3 I}{\pi l}\) ★ 정답

③ \(\frac{\sqrt3 I}{2\pi l}\)

④ \(\frac{I}{\pi l}\)

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다각형·원호 도체의 중심 자계
각 변(직선도체) 또는 원호가 만드는 자계를 중첩합니다. 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 반원은 그 1/2.

풀이
정육각형 중심 \(H=\dfrac{\sqrt3 I}{\pi l}\)(6변 합성).

Q465 전자기학 환상솔레노이드 📄 2014.8 기출

단면적 S, 평균반지름 r, 권수 N 환상솔레노이드의 자기인덕턴스는?

① \(\frac{\mu NS}{2\pi r}\)

② \(\frac{\mu N^2 S}{4\pi r}\)

③ \(\frac{\mu N^2 S}{2\pi r}\) ★ 정답

④ \(\frac{\mu N^2 S}{r}\)

💡 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
\(L=\dfrac{\mu N^2 S}{2\pi r}\).

Q466 전자기학 이온쌍 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

α입자 1개가 정지까지 1.5×10⁵쌍의 정·부 이온을 만들 때 발생 전기량은 몇 C인가?

① \(2.4\times10^{-15}\)

② \(1.5\times10^{-14}\)

③ \(4.8\times10^{-14}\)

④ \(2.4\times10^{-14}\) ★ 정답

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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
\(Q=ne=1.5\times10^5\times1.6\times10^{-19}=2.4\times10^{-14}\,\text{C}\).

Q467 전자기학 표면전하밀도 📄 2014.8 기출

대전된 도체의 표면 전하밀도는 도체 표면 모양에 따라 어떻게 되는가?

① 평면일수록 크다

② 곡률이 클수록(뾰족) 크다 ★ 정답

③ 모양 무관

④ 오목할수록 크다

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도체 표면 전계·전하밀도
\[ E=\frac{\sigma}{\varepsilon_0},\qquad 면전하 무한평판:\ E=\frac{\sigma}{2\varepsilon_0} \]도체 표면 전계는 표면전하밀도에 비례하고 표면에 수직입니다.

풀이
전하밀도는 곡률이 큰(뾰족한) 부분에서 커집니다.

Q468 전자기학 정전계 성질 📄 2014.8 기출

정전계에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 에너지가 최대인 분포

② 도체 내부 전계 존재

③ 에너지가 최소가 되는 분포 ★ 정답

④ 전위가 불연속

💡 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
정전계는 축적 에너지가 최소가 되도록 전하가 분포합니다.

Q469 전자기학 와전류 📄 2014.8 기출

와전류에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 교번자속에서 발생

② 성층으로 저감

③ 손실은 f²B²에 비례

④ 자속과 같은 방향으로 흐름 ★ 정답

💡 해설 보기

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
와전류는 자속 변화를 방해(렌츠)하므로 자속과 같은 방향이 아닙니다.

Q470 전자기학 분극 📄 2014.8 기출

전속밀도 D, 전계 E, 분극 P 사이의 관계식은?

① \(D=\varepsilon_0 E-P\)

② \(D=\varepsilon_0 E+P\) ★ 정답

③ \(D=P-\varepsilon_0 E\)

④ \(D=\varepsilon_0 P+E\)

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유전체의 분극
\[ P=\varepsilon_0(\varepsilon_s-1)E=D-\varepsilon_0E \]외부 전계에서 유전체 내 쌍극자가 정렬해 생기는 단위체적당 쌍극자모멘트입니다. \(D=\varepsilon_0E+P\).

풀이
\(D=\varepsilon_0 E+P\).

Q471 전자기학 원통 내부 📄 2014.8 기출

반지름 a 원통도체에 I가 균일 분포로 흐를 때 내부(거리 r) 자계는?

① \(\frac{I}{2\pi r}\)

② \(\frac{I}{2\pi a}\)

③ \(\frac{Ir}{2\pi a^2}\) ★ 정답

④ \(\frac{I}{\pi a^2}\)

💡 해설 보기

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

풀이
내부 \(H=\dfrac{Ir}{2\pi a^2}\).

Q472 전자기학 고유임피던스 📄 2014.8 기출

전자파에서 E/H의 값은? (비투자율 μₛ, 비유전율 εₛ)

① \(120\pi\)

② \(377\sqrt{\frac{\mu_s}{\varepsilon_s}}\) ★ 정답

③ \(377\sqrt{\frac{\varepsilon_s}{\mu_s}}\)

④ \(\frac{1}{377}\)

💡 해설 보기

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

풀이
\(\dfrac{E}{H}=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=377\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}\).

Q473 전자기학 역자성체 📄 2014.8 기출

비투자율 μₛ는 역자성체에서 어떤 값을 갖는가?

① \(\mu_s \gt 1\)

② \(\mu_s \lt 1\) ★ 정답

③ \(\mu_s=1\)

④ \(\mu_s=0\)

💡 해설 보기

자성체의 비투자율 \(\mu_s\) (\(\mu_s=1+\chi\), \(\chi\)=자화율)
• 강자성체(철·니켈·코발트): \(\mu_s\gg1\)
• 상자성체(알루미늄·백금): \(\mu_s\gtrsim1\) (\(\chi\gt0\))
• 역자성체(반자성체)(구리·은·비스무트): \(\mu_s\lt1\) (\(\chi\lt0\))

역자성체는 외부 자계와 반대로 약하게 자화 → \(\chi\lt0\) → \(\mu_s\lt1\).
※ \(\mu_s=0\)은 초전도체(완전 반자성, \(\chi=-1\))의 극단값. 일반 역자성체는 1보다 아주 조금 작음.

Q474 전자기학 히스테리시스 📄 2014.8 기출

히스테리시스 곡선(B-H)의 기울기는 무엇에 해당하는가?

① 투자율 μ ★ 정답

② 보자력

③ 잔류자기

④ 히스테리시스손

💡 해설 보기

히스테리시스 손실
\[ P_h=\eta f B_m^{1.6}\,[\text{W}] \]자화-소자 시 자구 재배열로 생기는 손실. 주파수·최대자속밀도(스타인메츠 1.6승)에 비례. 히스테리시스 루프 면적 = 단위체적당 손실에너지.

풀이
B-H 곡선의 기울기 \(=\dfrac{B}{H}=\mu\)(투자율).

Q475 전자기학 전속밀도 원천 📄 2014.8 기출

유전체 내 전속밀도를 정하는 원천은?

① 분극전하

② 속박전하

③ 진전하(자유전하) ★ 정답

④ 표면전하

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전하밀도·전속
가우스 법칙 \(\oint D\!\cdot\!dS=Q\), \(\nabla\!\cdot\!D=\rho\). 전속밀도 \(D=\varepsilon E\), 전속선의 원천은 (+)전하.

풀이
전속밀도는 \(\nabla\cdot D=\rho\)로 진전하가 원천.

Q476 전자기학 체적전하 전위 📄 2014.8 기출

체적전하밀도 ρ가 체적 V에 분포할 때 전위는?

① \(\int\frac{\rho}{4\pi\varepsilon_0 r^2}dv\)

② \(\int\frac{\rho}{4\pi\varepsilon_0 r}dv\) ★ 정답

③ \(\frac{\rho V}{4\pi\varepsilon_0}\)

④ \(\int\rho r\,dv\)

💡 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
\(V=\displaystyle\int\dfrac{\rho}{4\pi\varepsilon_0 r}dv\).

Q477 전자기학 쿨롱력 📄 2014.8 기출

(0,1)m에 −2×10⁻⁹C이 있을 때 (2,0)m의 1C에 작용하는 힘은 약 몇 N인가?

① 3.6 ★ 정답

② 5.0

③ 7.2

④ 9.0

💡 해설 보기

쿨롱의 법칙 — 두 점전하 사이의 힘
\[ F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q_1Q_2}{r^2}=9\times10^9\frac{Q_1Q_2}{r^2}\,[\text{N}] \]
· \(Q_1,Q_2\): 전하[C], \(r\): 거리[m], 계수 \(9\times10^9=1/4\pi\varepsilon_0\)
부호가 같으면 척력, 다르면 인력이며 거리의 제곱에 반비례합니다.

계산
거리 \(=\sqrt5\), \(F=9\times10^9\frac{2\times10^{-9}\times1}{5}=3.6\,\text{N}\).

Q478 전자기학 전파속도 📄 2014.8 기출

유전율 ε, 투자율 μ 매질에서 전자파의 속도는?

① \(\sqrt{\mu\varepsilon}\)

② \(\mu\varepsilon\)

③ \(\frac{1}{\mu\varepsilon}\)

④ \(\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\) ★ 정답

💡 해설 보기

전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.

풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).

Q479 전자기학 반구 접지저항 📄 2014.8 기출

반지름 a 반구형 도체를 대지면에 묻었을 때 접지저항은? (대지 고유저항 ρ)

① \(\frac{\rho}{2\pi a}\) ★ 정답

② \(\frac{\rho}{4\pi a}\)

③ \(\frac{\rho}{\pi a}\)

④ \(\frac{\rho a}{2\pi}\)

💡 해설 보기

접지저항
반구전극 \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\), 구전극 \(R=\dfrac{\rho}{4\pi a}\). 대지저항률 \(\rho\)에 비례, 전극 크기에 반비례합니다.

풀이
반구 접지저항 \(R=\dfrac{\rho}{2\pi a}\).

Q490 회로이론 상태공간 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

상태변수로 표현된 시스템에서 시스템 매트릭스 A는?

① 출력행렬

② 입력행렬

③ 상태방정식 \(\dot x=Ax+Bu\)의 A ★ 정답

④ 전달행렬

💡 해설 보기

상태공간(State-space) 표현 (그림)

시스템을 1차 미분방정식들로 나타냅니다:
\[ \text{상태방정식: } \dot{x}=Ax+Bu,\qquad \text{출력방정식: } y=Cx+Du \]각 행렬의 이름:
• A = 시스템(계통) 매트릭스 — 내부 상태의 동특성을 결정(\(n\times n\)) ← 문제의 답
• B = 입력 매트릭스 • C = 출력 매트릭스 • D = 직접전달(피드포워드) 매트릭스
그림에서 A는 상태 \(x\)를 되먹임(궤환)하는 블록으로, 시스템 고유의 동적 거동(고윳값=극점)을 지배합니다.

오답 정리
• ① 출력행렬 = \(C\) • ② 입력행렬 = \(B\)
• ④ 전달행렬 = 전달함수 행렬 \(G(s)=C(sI-A)^{-1}B+D\) — A로부터 유도되는 다른 개념
∴ 정답 ③ (상태방정식 \(\dot{x}=Ax+Bu\)의 \(A\)).

Q491 회로이론 단위계단 변환 📄 2014.8 기출

단위계단함수의 라플라스 변환과 z변환은?

① \(\frac{1}{s},\ \frac{1}{z-1}\)

② \(\frac{1}{s^2},\ \frac{z}{z-1}\)

③ \(1,\ z\)

④ \(\frac{1}{s},\ \frac{z}{z-1}\) ★ 정답

💡 해설 보기

라플라스 역변환
부분분수 전개 후 표준쌍으로 되돌림: \(\dfrac1{s+a}\to e^{-at}\), \(\dfrac{\omega}{s^2+\omega^2}\to\sin\omega t\).

풀이
\(L[u(t)]=\frac{1}{s}\), \(Z[u]=\frac{z}{z-1}\).

Q492 회로이론 블록선도 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

직렬 G₁, G₂에 부귀환 H인 블록선도의 합성 전달함수는?

① \(G_1 G_2 H\)

② \(\frac{G_1}{1+G_2 H}\)

③ \(G_1+G_2\)

④ \(\frac{G_1 G_2}{1+G_1 G_2 H}\) ★ 정답

💡 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
\(\dfrac{G_1 G_2}{1+G_1 G_2 H}\).

Q493 회로이론 안정판별 📄 2014.8 기출

이득여유 4~12dB, 위상여유 30~40°인 제어계는?

① 불안정

② 임계

③ 진동

④ 안정 ★ 정답

💡 해설 보기

안정도(라우스)
특성근 실수부가 모두 음(좌반면)이면 안정. 라우스 1열 부호변화 없어야 안정, 경계값이 임계안정.

풀이
양(+)의 이득·위상여유를 가지므로 안정합니다.

Q494 회로이론 미분방정식 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

전달함수 \(\frac{C}{R}=\frac{1}{s^2+3s+2}\)를 미분방정식으로 나타내면?

① \(\ddot c+3\dot c+2c=r\) ★ 정답

② \(\ddot c+2\dot c+3c=r\)

③ \(\dot c+3c=r\)

④ \(\ddot c+3\dot c+2c=\dot r\)

💡 해설 보기

회로 미분방정식
KVL/KCL로 세운 미분방정식을 라플라스변환해 대수식으로 풀고 역변환합니다(초기조건 포함).

풀이
\(s^2+3s+2\)를 시간영역으로: \(\ddot c+3\dot c+2c=r\).

Q495 회로이론 정상편차 📄 2014.8 기출

개루프 \(G(s)=\frac{K}{s(s+a)}\)인 단위피드백계의 단위계단 입력 정상편차는?

① \(\frac{1}{K}\)

② 0 ★ 정답

③ ∞

④ 1

💡 해설 보기

정상상태 편차(오차)
\[ e_{ss}=\lim_{s\to0}\frac{sR(s)}{1+G(s)H(s)} \]· 계단입력 → 위치편차상수 \(K_p\), 램프 → 속도편차상수 \(K_v\), 포물선 → 가속도편차상수 \(K_a\)
제어계 형(type)이 높을수록 정상편차가 작아집니다.

풀이
1형 시스템은 계단입력 정상편차가 0입니다.

Q496 회로이론 지연시간 📄 2014.8 기출

2차계 과도응답에서 최초로 정상값의 50%에 도달하는 시간은?

① 상승시간

② 지연시간 ★ 정답

③ 정정시간

④ 첨두시간

💡 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
정상값 50% 도달 시간 = 지연시간.

Q497 회로이론 논리소자 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

입력이 모두 1일 때만 출력이 1이 되는 진리표의 논리소자는?

① OR

② AND ★ 정답

③ NAND

④ NOR

💡 해설 보기

논리소자
NAND·NOR는 만능게이트(모든 논리 구현 가능). 드모르간으로 등가변환합니다.

풀이
모두 1일 때만 1 → AND.

Q498 회로이론 근궤적 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

특성방정식의 개루프 극점이 4개, 영점이 1개일 때 근궤적 가지수는?

① 1

② 2

③ 3

④ 4 ★ 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
근궤적 가지수 = 극점 수(4).

Q499 회로이론 시정수 📄 2014.8 기출

\(J\dot\omega+f\omega=T\)로 표시되는 시스템의 시정수는?

① \(Jf\)

② \(\frac{J}{f}\) ★ 정답

③ \(\frac{f}{J}\)

④ \(\frac{1}{Jf}\)

💡 해설 보기

시정수 \(\tau\)
\(RL:\ \tau=L/R\), \(RC:\ \tau=RC\) [s]. 최종값의 63.2%에 도달하는 시간, 클수록 응답이 느립니다.

풀이
\(\dot\omega+\frac{f}{J}\omega=\frac{T}{J}\) → 시정수 \(\tau=\dfrac{J}{f}\).

Q500 회로이론 돌입 방지 📄 2014.8 기출

R=30Ω, L=79.6mH RL직렬에 60Hz를 가할 때 과도현상이 없으려면 전압 인가 위상각은?

① 0°

② 30°

③ 45° ★ 정답

④ 90°

💡 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
\(\omega L=377\times0.0796=30\), \(\theta=\tan^{-1}\frac{30}{30}=45°\)에서 투입하면 과도분이 0.

Q501 회로이론 스펙트럼 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

단위계단함수의 주파수 연속 스펙트럼의 크기는?

① 일정

② \(\frac{1}{\omega}\)에 비례 ★ 정답

③ \(\omega\)에 비례

④ 임펄스

💡 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
\(U(j\omega)=\frac{1}{j\omega}\)이므로 크기가 \(\frac{1}{\omega}\)에 비례합니다.

Q502 회로이론 최종값정리 📄 2014.8 기출

\(L[f(t)]=F(s)\)일 때 최종값 정리는?

① \(\lim_{s\to\infty}sF(s)\)

② \(\lim_{s\to\infty}F(s)\)

③ \(\lim_{s\to0}F(s)\)

④ \(\lim_{s\to0}sF(s)\) ★ 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
최종값 \(f(\infty)=\lim_{s\to0}sF(s)\).

Q503 회로이론 위상정수 📄 2014.8 기출

평행 2선 선로에 4MHz 전압을 가할 때 위상정수는 약 몇 rad/m인가? (v=3×10⁸)

① 0.042

② 0.084 ★ 정답

③ 0.126

④ 0.168

💡 해설 보기

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
\(\beta=\dfrac{\omega}{v}=\dfrac{2\pi\times4\times10^6}{3\times10^8}\approx0.084\,\text{rad/m}\).

Q504 회로이론 Δ부하 선전류 📄 2014.8 기출

Δ결선 부하 각 상 임피던스 Z=8+j6Ω에 대칭 3상 100V를 가할 때 선전류는 약 몇 A인가?

① 17.3 ★ 정답

② 10

③ 20

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
상전류 \(=100/10=10A\), 선전류 \(=\sqrt3\times10\approx17.3\,\text{A}\).

Q505 회로이론 위상차 📄 2014.8 기출

\(v_1=141\sin(120\pi t-30°)\), \(v_2=150\cos(120\pi t-30°)\)의 위상차는?

① 30°

② 60°

③ 90° ★ 정답

④ 120°

💡 해설 보기

대칭 n상 위상차
인접 상 위상차 \(=\dfrac{2\pi}{n}\), 성형 결선 기전력 \(=2\sin\dfrac{\pi}{n}\times\)상전압.

풀이
\(v_2=150\sin(120\pi t+60°)\), 위상차 \(=60-(-30)=90°\).

Q506 회로이론 시정수 📄 2014.8 기출

RL 직렬회로에서 스위치 S를 닫을 때 회로의 시정수는?

① \(\frac{L}{R}\) ★ 정답

② \(RL\)

③ \(\frac{R}{L}\)

④ \(\frac{1}{RL}\)

💡 해설 보기

시정수 \(\tau\)
\(RL:\ \tau=L/R\), \(RC:\ \tau=RC\) [s]. 최종값의 63.2%에 도달하는 시간, 클수록 응답이 느립니다.

풀이
RL 회로 시정수 \(\tau=\dfrac{L}{R}\).

Q507 회로이론 회전자계 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

공간적으로 일정 각도를 두고 배치한 n개 코일에 대칭 n상 전류를 흘리면 회전자계는?

① \(\frac{n}{2}H_m\) 크기의 회전자계 ★ 정답

② \(H_m\) 고정자계

③ 0

④ \(nH_m\) 맥동자계

💡 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
대칭 n상 코일에 의한 회전자계 크기는 \(\dfrac{n}{2}H_m\).

Q508 회로이론 전력 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

왜형파 전압·전류에서 유효전력은?

① 기본파만 계산

② 같은 차수 성분끼리 \(\sum V_n I_n\cos\theta_n\) ★ 정답

③ 모든 곱의 합

④ 전압×전류 실효값

💡 해설 보기

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

풀이
왜형파 전력 \(P=\sum V_n I_n\cos\theta_n\)(동일 차수만).

Q509 회로이론 구동점 임피던스 📄 2014.8 기출

구동점 임피던스 함수에서 극점(pole)은 회로가 어떤 상태일 때인가?

① 단락 상태

② 개방 상태 ★ 정답

③ 공진 상태

④ 정합 상태

💡 해설 보기

구동점 임피던스
한 단자쌍에서 본 \(Z(s)=V(s)/I(s)\). 영점=단락(전류 무한), 극점=개방(전류 0)에 대응합니다.

풀이
임피던스가 무한대 → 개방(open) 상태가 극점.

Q491 전력공학 차동계전기 📄 2014.8 기출

발전기·주변압기 내부고장 보호용으로 가장 적합한 것은?

① 과전류계전기

② 거리계전기

③ 비율차동계전기 ★ 정답

④ 부족전압계전기

💡 해설 보기

차동(비율차동)계전기
유입·유출 전류차로 내부고장을 검출. 변압기·모선 보호에 사용. 여자돌입·CT오차 대비 비율특성 적용.

풀이
내부고장 보호는 비율차동(차동)계전기.

Q492 전력공학 수조 📄 2014.8 기출

수조(head tank)에 대한 설명 중 틀린 것은?

① 수로식 발전소에 설치

② 토사 침전 기능

③ 수격작용을 크게 함 ★ 정답

④ 부하변동 시 유량조정

💡 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
수조는 수격작용을 완화합니다. '크게 함'은 틀립니다.

Q493 전력공학 증진 📄 2014.8 기출

송전계통의 안정도 증진방법으로 틀린 것은?

① 속응여자

② 직렬리액턴스 감소

③ 중간조상설비

④ 계통 리액턴스 증가 ★ 정답

💡 해설 보기

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

풀이
계통 리액턴스를 증가시키면 안정도가 나빠집니다.

Q494 전력공학 고속재폐로 📄 2014.8 기출

차단기 고속도 재폐로의 목적은?

① 과도안정도 향상 ★ 정답

② 차단용량 증대

③ 소호 강화

④ 역률 개선

💡 해설 보기

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
고속 재폐로는 순간고장 후 재투입으로 과도안정도를 향상합니다.

Q495 전력공학 단상3선식 단점 📄 2014.8 기출

저압 단상 3선식 배전방식의 가장 큰 단점은?

① 설비비 증가

② 중성선 단선 시 전압 불평형 ★ 정답

③ 전력손실 큼

④ 역률 저하

💡 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
중성선 단선 시 부하 전압 불평형이 발생합니다.

Q496 전력공학 송전특성 📄 2014.8 기출

송전선로의 송전특성이 아닌 것은?

① 전압강하

② 전력손실

③ 페란티 효과

④ 표피효과에 의한 절연 ★ 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
표피효과는 도체 손실 요인이지 송전 '특성' 분류가 아닙니다.

Q497 전력공학 평균높이 📄 2014.8 기출

지지점 높이 15m, 이도 2.7m, 경간 300m 전선의 지표상 평균높이는 몇 m인가?

① 12.3

② 13.2 ★ 정답

③ 14.1

④ 15

💡 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
\(h_{avg}=H-\frac23 D=15-\frac23\times2.7=13.2\,\text{m}\).

Q498 전력공학 네트워크 📄 2014.8 기출

저압 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은?

① 무정전 공급

② 전압변동 작음

③ 설비비 저렴 ★ 정답

④ 공급신뢰도 높음

💡 해설 보기

배전방식
수지식(경제적·신뢰도↓), 환상식, 망상(네트워크)식(신뢰도 최고·도심). 3상4선식은 상전압·선간전압 2종 공급.

풀이
네트워크 방식은 설비비가 비쌉니다.

Q499 전력공학 지락보호 📄 2014.8 기출

지락보호 계전기 동작이 가장 확실한 접지방식은?

① 직접접지 ★ 정답

② 저항접지

③ 소호리액터접지

④ 비접지

💡 해설 보기

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
직접접지는 지락전류가 커 계전기 동작이 확실합니다.

Q500 전력공학 콘덴서 📄 2014.8 기출

지상역률 80%, 160kW 3상부하의 역률을 1로 하는 데 필요한 콘덴서 용량은 몇 kVA인가?

① 100

② 120 ★ 정답

③ 140

④ 160

💡 해설 보기

전력용 콘덴서(역률개선)
\[ Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) \]역률 개선으로 손실·전압강하 감소. 직렬리액터로 제5고조파 억제, 방전코일 병설.

풀이
\(Q_c=P\tan\theta=160\times\frac{0.6}{0.8}=120\,\text{kVA}\).

Q501 전력공학 T형 회로 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

중거리 송전선로 T형 회로에서 송전단 전류 Is는?

① \(I_r+YV_r(1+\frac{ZY}{4})\) ★ 정답

② \((1+\frac{ZY}{2})I_r\)

③ \(YV_r\)

④ \(I_r\)

💡 해설 보기

중거리 선로(T·π형)
선로정수를 집중해 4단자정수로 해석합니다. T형·π형 등가회로로 전압강하·충전전류를 계산.

풀이
T형 \(I_s=YV_r(1+\frac{ZY}{4})+I_r\) 형태(대칭).

Q502 전력공학 합성최대전력 📄 2014.8 기출

설비용량 600kW, 부등률 1.2, 수용률 60%일 때 합성최대수용전력은 몇 kW인가?

① 200

② 300 ★ 정답

③ 360

④ 432

💡 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
\(P=\dfrac{설비\times수용률}{부등률}=\dfrac{600\times0.6}{1.2}=300\,\text{kW}\).

Q503 전력공학 이도 📄 2014.8 기출

경간 200m, 전선 무게 2kg/m, 인장하중 5000kg, 안전율 2일 때 이도는 몇 m인가?

① 3

② 4 ★ 정답

③ 5

④ 6

💡 해설 보기

이도(Dip)
\[ D=\frac{wS^2}{8T},\qquad 전선실장=S+\frac{8D^2}{3S} \]· \(w\):하중, \(S\):경간, \(T\):장력. 경간 제곱에 비례.

풀이
\(T=5000/2=2500\), \(D=\frac{wS^2}{8T}=\frac{2\times200^2}{8\times2500}=4\,\text{m}\).

Q504 전력공학 합성 피상전력 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

주상변압기에 부하1, 부하2가 병렬 접속될 때 변압기에 걸리는 피상전력은?

① 두 유효전력 합

② \(\sqrt{(\sum P)^2+(\sum Q)^2}\) ★ 정답

③ 두 피상전력 산술 합

④ 두 무효전력 합

💡 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
각 부하 유효·무효를 합한 뒤 \(S=\sqrt{(\sum P)^2+(\sum Q)^2}\).

Q505 전력공학 작용정전용량 📄 2014.8 기출

대지정전용량 0.5096μF, 선간정전용량 0.1295μF일 때 1선당 작용정전용량은 약 몇 μF인가?

① 0.639

② 0.769

③ 0.898 ★ 정답

④ 1.028

💡 해설 보기

작용정전용량
\[ C=\frac{0.02413}{\log(D/r)}\,[\mu\text{F/km}] \]· \(D\):등가선간거리, \(r\):전선 반지름. 충전전류·페란티에 관여.

풀이
\(C_w=C_s+3C_m=0.5096+3\times0.1295\approx0.898\,\mu F\).

Q506 전력공학 전력선 대책 📄 2014.8 기출

유도장해 경감을 위한 전력선측 대책으로 틀린 것은?

① 연가 시행

② 차폐선 설치

③ 고속 지락차단

④ 중성점 직접접지 ★ 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
직접접지는 지락전류를 키워 유도장해를 증대시킵니다.

Q507 전력공학 석탄 소비 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

최대출력 100000kW, 부하율 90%로 60일 연속 운전할 때 필요한 석탄량은 발열량·효율로 계산되며 주된 변수는?

① 발전전력량·발열량·효율 ★ 정답

② 전압만

③ 역률만

④ 주파수

💡 해설 보기

화력발전 석탄(연료) 소비량
\[ 연료량\,[\text{kg}]=\frac{860\times W\,[\text{kWh}]}{H\times\eta} \]
· \(W\): 발전전력량[kWh], \(H\): 발열량[kcal/kg], \(\eta\): 종합효율
· 계수 860 = 1kWh를 열량으로 환산한 값(1kWh = 860kcal)
발전전력량 \(W=\)(최대출력)×(부하율)×(시간)으로 구한 뒤 위 식에 넣습니다.
핵심 변수 — 발전전력량·발열량·효율 세 가지가 연료량을 결정합니다(전압·역률과 무관).

Q508 전력공학 가공지선 📄 2014.8 기출

뇌격 차폐용 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 송전전류를 분담

② 역률을 개선

③ 직격뢰 차폐 및 유도뢰 경감 ★ 정답

④ 전압을 승압

💡 해설 보기

가공지선
철탑 최상부에 가설한 접지선. 직격뢰 차폐(차폐각 작을수록 효과↑)·유도뢰 경감·통신선 유도장해 저감 역할. 뇌전류를 대지로 방류.

풀이
가공지선은 직격뢰 차폐·유도뢰 경감 목적.

Q509 전력공학 단로기 📄 2014.8 기출

단로기(DS)에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 무부하 개폐용

② 부하전류 차단 가능 ★ 정답

③ 점검 시 회로 분리

④ 소호장치 없음

💡 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.

Q510 전력공학 복도체 📄 2014.8 기출

송전선로에 복도체를 사용하는 주된 목적은?

① 코로나 방지(전위경도 완화) ★ 정답

② 기계적 강도 증대

③ 건설비 절감

④ 무효전력 공급

💡 해설 보기

복도체·다도체
한 상을 여러 가닥으로 나눔. 효과: 등가반지름↑ → 인덕턴스↓·정전용량↑ → 송전용량 증대, 코로나 임계전압 상승(코로나 억제). 단점: 소도체간 흡인력·페란티, 스페이서 필요.

풀이
복도체는 등가반지름을 키워 코로나를 방지합니다.

Q540 전기기기 병렬조건 📄 2014.8 기출

동기발전기 병렬운전에 필요한 조건이 아닌 것은?

① 기전력 크기 같을 것

② 위상 같을 것

③ 주파수 같을 것

④ 용량(출력) 같을 것 ★ 정답

💡 해설 보기

동기발전기 병렬운전 조건
① 기전력 크기 ② 위상 ③ 주파수 ④ 파형 (⑤ 상회전방향)이 같을 것. 조건이 다르면 무효횡류·동기화전류가 흐릅니다.

풀이
용량이 같을 필요는 없습니다.

Q541 전기기기 고주파발전기 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

고주파 발전기의 특징이 아닌 것은?

① 회전자에 권선 없음(유도자형) ★ 정답

② 높은 주파수 발생

③ 극수·회전수 커야

④ 브러시·정류자 필요

💡 해설 보기

동기기 핵심
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).

풀이
고주파(유도자형) 발전기는 회전자에 권선이 없으나, 설명 항목 중 특징이 아닌 것을 고릅니다.

Q542 전기기기 온도상승시험 📄 2014.8 기출

변압기 온도상승 시험에 가장 좋은 방법은?

① 실부하법

② 등가부하법

③ 반환부하법 ★ 정답

④ 단락법

💡 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
반환부하법이 전력 소모가 적어 가장 적합합니다.

Q543 전기기기 SCR 📄 2014.8 기출

SCR에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 게이트로 점호

② 역방향 저지

③ 단방향 소자

④ 게이트로 소호(턴오프) 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
SCR은 게이트로 턴오프가 불가능합니다(전류 0 필요).

Q544 전기기기 2차효율 📄 2014.8 기출

슬립 6%인 유도전동기의 2차 효율은 몇 %인가?

① 94 ★ 정답

② 90

③ 88

④ 84

💡 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
2차 효율 \(\eta_2=1-s=0.94=94\%\).

Q545 전기기기 여자컨덕턴스 📄 2014.8 기출

2kVA, 3000/100V 단상변압기의 철손이 200W일 때 1차 환산 여자 컨덕턴스는 약 몇 ℧인가?

① \(2.22\times10^{-5}\) ★ 정답

② \(6.7\times10^{-4}\)

③ \(2.0\times10^{-3}\)

④ \(3.3\times10^{-2}\)

💡 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
\(g_0=\dfrac{P_i}{V_1^2}=\dfrac{200}{3000^2}\approx2.22\times10^{-5}\,\text{℧}\).

Q546 전기기기 주파수변환기 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

정류자형 주파수 변환기의 특성이 아닌 것은?

① 주파수 변환 가능

② 회전자 여자

③ 슬립링·정류자 사용

④ 자속이 일정한 직류기 ★ 정답

💡 해설 보기

전력변환기
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.

풀이
정류자형 주파수변환기는 교류-교류 변환기로 '자속 일정 직류기'가 아닙니다.

Q547 전기기기 표면전하 📄 2014.8 기출

대전 도체의 표면 전하밀도는 표면 모양에 따라 어떻게 되는가? (기기 응용)

① 평평할수록 크다

② 일정

③ 오목할수록 크다

④ 곡률이 클수록(뾰족) 크다 ★ 정답

💡 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
뾰족한(곡률 큰) 부분에서 전하밀도가 큽니다.

Q548 전기기기 회전계자형 📄 2014.8 기출

회전 계자형 동기발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 전기자가 고정

② 계자가 회전

③ 절연·냉각 유리

④ 고압 대전류를 회전부로 인출 ★ 정답

💡 해설 보기

동기기 핵심
\(E=4.44fN\phi K_w\), 단락비 \(K_s=\dfrac{100}{\%Z_s}\), 동기임피던스 \(Z_s=\dfrac{V_{oc}/\sqrt3}{I_{sc}}\), V곡선(여자로 역률조정), 난조 방지 제동권선, 병렬운전(기전력·위상·주파수·파형).

풀이
고압 대전류는 고정된 전기자에서 인출합니다(회전부는 저압 계자).

Q549 전기기기 단상 기동 📄 2014.8 기출

단상 유도전동기 기동방법 중 기동토크가 가장 큰 것은?

① 반발 기동형 ★ 정답

② 콘덴서 기동형

③ 분상 기동형

④ 셰이딩 코일형

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유도기 기동
Y-Δ 기동은 기동전류·토크를 전전압의 1/3로. 단상유도기는 기동토크가 없어 보조권선(분상·콘덴서·셰이딩)으로 기동.

풀이
기동토크 크기: 반발기동 > 콘덴서 > 분상 > 셰이딩.

Q550 전기기기 고조파 제거 📄 2014.8 기출

제어정류기에서 특정 고조파를 제거할 수 있는 방법은?

① 점호각 고정

② 단상화

③ 저항 삽입

④ 다상(펄스수 증가) 정류 ★ 정답

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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
펄스수를 늘린 다상 정류로 특정 고조파를 제거합니다.

Q551 전기기기 토크 📄 2014.8 기출

4극 중권 직류전동기, 도체수 160, 극당 자속 0.01Wb, 부하전류 100A일 때 발생토크는 약 몇 N·m인가?

① 12.7

② 20.4

③ 25.5 ★ 정답

④ 31.8

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유도전동기 토크
\[ T=974\frac{P[\text{kW}]}{N}[\text{kg·m}],\qquad T\propto V^2 \]토크는 공극전력 \(P_2\)에 비례하고 전압의 제곱에 비례합니다(\(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:1-s\)).

풀이
\(T=\dfrac{pZ\phi I_a}{2\pi a}=\dfrac{4\times160\times0.01\times100}{2\pi\times4}\approx25.5\,\text{N·m}\).

Q552 전기기기 특성곡선 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

직류발전기의 특성곡선 중 상호관계가 옳지 않은 것은?

① 무부하포화: E-If

② 외부특성: V-I

③ 부하특성: V-If

④ 계자조정: If-N(속도) ★ 정답

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

풀이
발전기 특성곡선에 계자-속도 곡선은 해당하지 않습니다.

Q553 전기기기 여자전류 📄 2014.8 기출

변압기 1차에 정현파 전압 인가 시 2차에 정현파 전압을 얻으려면 1차 여자전류의 파형은?

① 정현파

② 첨두(왜형)파 ★ 정답

③ 구형파

④ 삼각파

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여자(무부하)전류
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.

풀이
철심 포화·히스테리시스로 여자전류는 첨두(왜형)파가 되어야 자속이 정현파가 됩니다.

Q554 전기기기 보호 📄 2014.8 기출

변압기 보호에 사용되지 않는 것은?

① 부흐홀츠 계전기

② 차동계전기

③ 비율차동계전기

④ 거리계전기 ★ 정답

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변압기 보호·냉각
부흐홀츠계전기(내부고장 가스 검출), 콘서베이터(유면 변동 흡수·열화 방지), 절연유(냉각·절연). 비율차동계전기로 내부고장 보호.

풀이
거리계전기는 송전선로 보호용입니다.

Q555 전기기기 2차주파수 📄 2014.8 기출

50Hz, 6극, 10kW 3상 유도전동기가 960rpm일 때 2차 주파수는 몇 Hz인가?

① 2 ★ 정답

② 3

③ 4

④ 5

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동기속도·2차주파수
\[ N_s=\frac{120f}{P},\qquad f_2=sf \]· \(P\):극수, \(s\):슬립. 회전자계 속도와 회전자 주파수입니다.

풀이
\(N_s=1000\), \(s=\frac{1000-960}{1000}=0.04\), \(f_2=sf=0.04\times50=2\,\text{Hz}\).

Q556 전기기기 유도발전기 📄 2014.8 기출

풍력용 유도발전기의 단점이 아닌 것은?

① 여자에 무효전력 필요

② 단독운전 불가

③ 효율 낮음

④ 구조 간단·저가 ★ 정답

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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
구조가 간단하고 저렴한 것은 장점입니다.

Q557 전기기기 퍼센트임피던스 📄 2014.8 기출

10kVA, 2000/100V 변압기 1차 환산 등가임피던스가 6.2+j7Ω일 때 %임피던스는 약 몇 %인가?

① 1.55

② 1.75

③ 2.0

④ 2.34 ★ 정답

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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
\(I_1=5A\), \(\%Z=\frac{5\times9.36}{2000}\times100\approx2.34\%\).

Q558 전기기기 단락전류 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

30kVA, 3300/200V, 60Hz 3상 변압기 2차 3상 단락 시 단락전류는 %임피던스로 계산되며 필요한 값은?

① 권수비만

② %임피던스와 정격전류 ★ 정답

③ 주파수만

④ 철손

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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
\(I_s=\dfrac{100}{\%Z}I_n\)로 %임피던스와 정격전류가 필요합니다.

Q559 전기기기 전압조정 📄 2014.8 기출

직류발전기의 단자전압을 조정하려면 무엇을 조정하는가?

① 전기자 저항

② 계자전류(계자저항) ★ 정답

③ 부하

④ 회전방향

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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
단자전압은 계자전류 조정으로 제어합니다.

Q490 전기설비기술기준 전선로 📄 2014.8 기출

( ): 발전소·변전소·개폐소, 전기사용장소 상호간의 전선 및 이를 지지·수용하는 시설물의 총칭은?

① 전선

② 가선

③ 전선로 ★ 정답

④ 배선

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전선로·설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·시설물에 따른 시설방법·이격·굵기·격벽·접지 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
전선 및 지지·수용 시설물의 총칭은 전선로.

Q491 전기설비기술기준 과부하 생략 📄 2014.8 기출

옥내 전동기 소손 방지 과부하 보호장치를 하지 않아도 되는 것은?

① 정격출력 5kW

② 정격출력 0.2kW 이하 ★ 정답

③ 정격출력 1kW

④ 정격출력 3.7kW

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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
정격출력 0.2kW 이하는 과부하 보호 생략 가능.

Q492 전기설비기술기준 사용불가 📄 2014.8 기출

옥내배선에서 나전선을 사용할 수 없는 곳은?

① 전기로용 전선

② 버스덕트 공사

③ 전개된 전등 분기회로(주택) ★ 정답

④ 라이팅덕트 공사

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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
주택 등 일반 전등 분기회로에는 나전선 사용 불가.

Q493 전기설비기술기준 유도전압조정기 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

최대사용전압 66kV 중성점 비접지 전로에 접속하는 유도전압조정기의 절연내력 시험전압은 몇 V인가?

① 66000

② 75900

③ 82500 ★ 정답

④ 99000

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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
비접지(60kV 초과) \(66000\times1.25=82500\,\text{V}\).

Q494 전기설비기술기준 대지전압 📄 2014.8 기출

주택 인입구에 누전차단기를 시설하지 않는 경우 옥내전로의 대지전압은 최대 몇 V인가?

① 110

② 150 ★ 정답

③ 220

④ 300

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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
누전차단기 미시설 시 대지전압 150V 이하.

Q495 전기설비기술기준 특고압 케이블 📄 2014.8 기출

25kV 이하 특고압 가공전선로가 상호 접근·교차하고 양쪽 모두 케이블일 때 이격거리는 몇 m 이상인가?

① 0.25

② 0.5 ★ 정답

③ 1.0

④ 1.5

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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
양쪽 케이블일 때 이격 0.5m 이상.

Q496 전기설비기술기준 아크 용접 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

가반형 용접전극 아크 용접장치 시설로 옳은 것은?

① 1차 300V 초과 가능

② 용접변압기 임의 사용

③ 용접변압기 1차 300V 이하·전용 개폐기 시설 ★ 정답

④ 접지 불필요

💡 해설 보기

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

해당 규정
용접변압기 1차 대지전압 300V 이하, 전용 개폐기·접지를 시설합니다.

Q497 전기설비기술기준 전선로2 📄 2014.8 기출

발·변전소, 전기사용장소 상호간 전선과 지지·수용 시설물의 총칭은?

① 급전선

② 가공선

③ 전선로 ★ 정답

④ 인입선

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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
총칭은 전선로.

Q498 전기설비기술기준 격벽 📄 2014.8 기출

저·고압 지중전선이 지중 약전류전선과 교차·접근 시 몇 cm 이하이면 내화 격벽을 시설하는가?

① 10

② 20

③ 30 ★ 정답

④ 60

💡 해설 보기

전선로·설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·시설물에 따른 시설방법·이격·굵기·격벽·접지 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.

해당 규정
이격 30cm 이하면 내화성 격벽 시설.

Q499 전기설비기술기준 높이 📄 2014.8 기출

22kV 특고압 절연전선을 시가지에 시설할 때 지표상 최소 높이는 몇 m 이상인가?

① 10 ★ 정답

② 8

③ 6

④ 5

💡 해설 보기

가공전선·통신선의 지표상 높이 (대표값)

구분	높이
도로 횡단	6m 이상
철도·궤도 횡단	레일면상 6.5m 이상
횡단보도교 위(저·고압)	노면상 3.5m 이상
일반 장소	5m 이상

해당 값
시가지 특고압(35kV 이하) 지표상 10m 이상(특고 절연전선 8m 예외 있음).

Q500 전기설비기술기준 지중함 📄 2014.8 기출

지중전선로 지중함의 시설기준으로 옳지 않은 것은?

① 견고·차량하중 견딤

② 물이 고이지 않는 구조

③ 크기 1m³ 이상은 통풍·배수

④ 반드시 밀폐(환기 금지) ★ 정답

💡 해설 보기

지중함 시설
· 견고하고 차량 등 압력에 견딜 것
· 물이 고이지 않는 구조, 고인 물 제거 가능
· 폭발성·가연성 가스가 침입할 우려가 있고 크기 1m³ 이상인 지중함은 통풍장치 등 시설
· 뚜껑은 임의로 열 수 없게.

해당 규정
1m³ 이상 지중함은 통풍장치 등을 하며 밀폐하지 않습니다.

Q501 전기설비기술기준 커패시터 보호 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

뱅크용량 20000kVA 전력용 커패시터를 자동차단하는 보호장치로 반드시 시설해야 하는 것은?

① 과전압만

② 내부고장·과전류·과전압 보호 ★ 정답

③ 역률계

④ 온도계

💡 해설 보기

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

해당 규정
15000kVA 이상은 내부고장·과전류·과전압 보호장치를 시설합니다.

Q502 전기설비기술기준 높이 📄 2014.8 기출

고압 가공인입선이 케이블 이외이고 아래에 위험표시를 하면 전선의 지표상 높이는 몇 m까지 낮출 수 있는가?

① 3

② 3.5 ★ 정답

③ 4

④ 5

💡 해설 보기

가공전선·통신선의 지표상 높이 (대표값)

구분	높이
도로 횡단	6m 이상
철도·궤도 횡단	레일면상 6.5m 이상
횡단보도교 위(저·고압)	노면상 3.5m 이상
일반 장소	5m 이상

해당 값
위험표시 시 고압 가공인입선은 지표상 3.5m까지 가능.

Q503 전기설비기술기준 강색차선 📄 2014.8 기출

강색 철도 전차선에 경동선을 쓸 때 굵기는 몇 mm 이상인가?

① 5

② 7 ★ 정답

③ 8

④ 10

💡 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
강색차선 경동선 지름 7mm 이상.

Q504 전기설비기술기준 플로어덕트 📄 2014.8 기출

저압 옥내배선 플로어덕트 공사에서 덕트는 몇 종 접지공사를 하는가?

① 제1종

② 제2종

③ 제3종 ★ 정답

④ 특별 제3종

💡 해설 보기

덕트·관 공사
버스덕트·플로어덕트·합성수지관·금속덕트 등 공사방법별 시설조건(전선 점유율, 지지간격, 접지, 습기·중량물 장소 제한)을 적용합니다.

해당 규정
플로어덕트는 제3종 접지공사(현행 KEC 접지 통합).

Q505 전기설비기술기준 발전기 차단 📄 2014.8 기출 ✎ 유사

수력발전기 내부고장 시 자동차단장치를 시설해야 하는 발전기 용량은 몇 kVA 이상인가?

① 500

② 2000

③ 5000

④ 10000 ★ 정답

💡 해설 보기

발·변전소 설비
주요 기기(변압기·발전기·조상설비)의 자동차단 보호, 수소냉각(순도 85% 이하 경보), 압축공기장치 등 시설기준을 적용합니다.

해당 규정
발전기 용량 10000kVA 이상은 내부고장 자동차단 시설.

Q506 전기설비기술기준 저압 📄 2014.8 기출

(개정 전) 교류에서 저압은 몇 V 이하인가?

① 220

② 380

③ 600 ★ 정답

④ 750

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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
개정 전 교류 저압은 600V 이하(현행 1000V).

Q507 전기설비기술기준 단면적 📄 2014.8 기출

154kV 특고압 가공전선을 시가지에 경동연선으로 시설할 때 단면적은 몇 mm² 이상인가?

① 100

② 150 ★ 정답

③ 200

④ 250

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전선 종류·굵기
절연전선·나전선·경동연선 등. 전압·장소·공사방법별 최소 굵기(지름·단면적)를 적용합니다.

해당 규정
100kV 초과 시가지 경동연선 150mm² 이상.

Q508 전기설비기술기준 매설깊이 📄 2014.8 기출

지중전선로를 직접 매설식으로 중량물 압력 우려 장소에 시설할 때 매설깊이는 몇 m 이상인가?

① 1.0 ★ 정답

② 1.2

③ 1.5

④ 2.0

💡 해설 보기

지중전선로 매설깊이 (직접매설식)
· 차량 등 중량물의 압력을 받는 곳: 1.0m 이상
· 기타(압력 없는 곳): 0.6m 이상
관로식·암거식·직접매설식이 있으며, 직접매설식은 견고한 트로프에 넣습니다.

해당 값
중량물 압력 우려 장소 매설깊이 1.0m 이상(현행).

Q509 전기설비기술기준 지지물 📄 2014.8 기출

제1종 특고압 보안공사 가공전선로의 지지물로 사용할 수 있는 것은?

① 목주

② A종 철주

③ B종 철근콘크리트주 ★ 정답

④ A종 철근콘크리트주

💡 해설 보기

지지물 시설·강도
가공전선로 지지물(목주·철주·철근콘크리트주·철탑)은 풍압하중 등 상정하중에 견디는 강도, 기초 안전율 2.0 이상, 규정 근입깊이를 확보해야 합니다.

해당 규정
제1종 특고압 보안공사는 B종 철주·B종 철근콘크리트주·철탑만 가능.

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