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Q900
전자기학
유전체구
📄 2021.3 기출
평등전계 중 유전체 구에 의한 전속이 구로 모이는 분포일 때 ε₁(구)과 ε₂(주위)의 크기 관계는?
💡 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
전속이 구로 모이면 구의 유전율이 더 큽니다: ε₁>ε₂.
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
전속이 구로 모이면 구의 유전율이 더 큽니다: ε₁>ε₂.
Q901
전자기학
에너지밀도
📄 2021.3 기출
커패시터 유전재료 중 전계를 일정하게 할 때 단위체적 에너지가 가장 큰 것을 정하는 요소는?
💡 해설 보기
정전·정자 에너지밀도
\[ w_e=\tfrac12\varepsilon E^2=\tfrac{D^2}{2\varepsilon}\,[\text{J/m}^3],\qquad w_m=\tfrac12\mu H^2=\tfrac{B^2}{2\mu} \]단위체적에 저장되는 전계·자계 에너지입니다.
풀이
전계 일정 시 \(w=\frac12\varepsilon E^2\)로 유전율이 큰 재료가 에너지밀도가 큽니다.
\[ w_e=\tfrac12\varepsilon E^2=\tfrac{D^2}{2\varepsilon}\,[\text{J/m}^3],\qquad w_m=\tfrac12\mu H^2=\tfrac{B^2}{2\mu} \]단위체적에 저장되는 전계·자계 에너지입니다.
풀이
전계 일정 시 \(w=\frac12\varepsilon E^2\)로 유전율이 큰 재료가 에너지밀도가 큽니다.
Q902
전자기학
연속방정식
📄 2021.3 기출
정상전류계에서 \(\nabla\cdot i=0\)에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
맥스웰 방정식
\[ \nabla\!\cdot\!D=\rho,\ \nabla\!\cdot\!B=0,\ \nabla\!\times\!E=-\tfrac{\partial B}{\partial t},\ \nabla\!\times\!H=J+\tfrac{\partial D}{\partial t} \]전자기 현상을 통합한 4개 방정식(변위전류 포함).
풀이
전하는 소멸하지 않고 보존됩니다.
\[ \nabla\!\cdot\!D=\rho,\ \nabla\!\cdot\!B=0,\ \nabla\!\times\!E=-\tfrac{\partial B}{\partial t},\ \nabla\!\times\!H=J+\tfrac{\partial D}{\partial t} \]전자기 현상을 통합한 4개 방정식(변위전류 포함).
풀이
전하는 소멸하지 않고 보존됩니다.
Q903
전자기학
점전하 전계
📄 2021.3 기출
점 (2,2,2)에 10⁻⁹C이 있을 때 점 (2,5,6)에서의 전계는 약 몇 V/m인가?
💡 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
거리 \(=\sqrt{0+9+16}=5\), \(E=\dfrac{9\times10^9\times10^{-9}}{25}=0.36\,\text{V/m}\).
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
거리 \(=\sqrt{0+9+16}=5\), \(E=\dfrac{9\times10^9\times10^{-9}}{25}=0.36\,\text{V/m}\).
Q904
전자기학
자계 실효값
📄 2021.3 기출
✎ 유사
안테나 출력 W, 진공 중 r 떨어진 점의 자계 실효값은?
💡 해설 보기
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
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
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
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
Q905
전자기학
원형루프
📄 2021.3 기출
✎ 유사
반지름 a 원형 도선 2개가 z축에 놓이고 I가 흐를 때 중심 자계는?
💡 해설 보기
동축 원형 루프 2개 — 중심 자계 (그림)
z축에 나란히 놓인 반지름 \(a\) 원형 도선 2개에 같은 방향으로 \(I\)가 흐르면, 각 루프가 만드는 축상 자계는 같은 방향이라 중심에서 더해집니다(헬름홀츠 배치).
한 루프의 축상 자계 (중심축 위, 루프에서 거리 \(x\)):
\[ B = \frac{\mu_0 I a^2}{2\,(a^2+x^2)^{3/2}} \]
두 루프의 자계를 중첩(합)하면 중심 부근에서 자계가 커지고 균일해집니다.
두 루프 간격을 \(d=a\)로 두는 것이 헬름홀츠 코일이며, 중심 자계는
\[ B_{중심} = \frac{8}{5\sqrt5}\,\frac{\mu_0 I}{a} \approx 0.716\,\frac{\mu_0 I}{a} \]
오답 정리
• ②0 · ④상쇄 — 전류가 반대 방향일 때(자계가 서로 상쇄, 안티헬름홀츠) 얘기
• ①한쪽만 — 다른 루프의 기여를 무시한 것
∴ 정답 ② 두 루프 자계의 합(헬름홀츠).
z축에 나란히 놓인 반지름 \(a\) 원형 도선 2개에 같은 방향으로 \(I\)가 흐르면, 각 루프가 만드는 축상 자계는 같은 방향이라 중심에서 더해집니다(헬름홀츠 배치).
한 루프의 축상 자계 (중심축 위, 루프에서 거리 \(x\)):
\[ B = \frac{\mu_0 I a^2}{2\,(a^2+x^2)^{3/2}} \]
두 루프의 자계를 중첩(합)하면 중심 부근에서 자계가 커지고 균일해집니다.
두 루프 간격을 \(d=a\)로 두는 것이 헬름홀츠 코일이며, 중심 자계는
\[ B_{중심} = \frac{8}{5\sqrt5}\,\frac{\mu_0 I}{a} \approx 0.716\,\frac{\mu_0 I}{a} \]
오답 정리
• ②0 · ④상쇄 — 전류가 반대 방향일 때(자계가 서로 상쇄, 안티헬름홀츠) 얘기
• ①한쪽만 — 다른 루프의 기여를 무시한 것
∴ 정답 ② 두 루프 자계의 합(헬름홀츠).
Q906
전자기학
영상전하
📄 2021.3 기출
직교하는 무한 평판도체와 점전하에 의한 영상전하는 몇 개인가?
💡 해설 보기
영상전하법
무한 도체평면 앞 전하 \(Q\)는 대칭 위치에 \(-Q\)가 있는 것과 등가. 흡인력 \(F=\dfrac{Q^2}{4\pi\varepsilon(2d)^2}\), 전위는 0(등전위면).
풀이
직교 도체평면은 영상전하 3개.
무한 도체평면 앞 전하 \(Q\)는 대칭 위치에 \(-Q\)가 있는 것과 등가. 흡인력 \(F=\dfrac{Q^2}{4\pi\varepsilon(2d)^2}\), 전위는 0(등전위면).
풀이
직교 도체평면은 영상전하 3개.
Q907
전자기학
전자 가속
📄 2021.3 기출
전하 e, 질량 m 전자가 전계 E에 정지 상태로 놓였을 때 t초 후 이동거리는?
💡 해설 보기
정지 전자의 등가속 직선운동 (그림)
전계 \(E\) 속 전자는 일정한 힘을 받아 등가속도 운동을 합니다.
① 힘: \(F = eE\)
② 가속도(뉴턴 제2법칙 \(F=ma\)): \(a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{eE}{m}\) (일정)
③ 이동거리(초기속도 0인 등가속 운동 \(x=v_0 t+\tfrac12 a t^2,\ v_0=0\)):
\[ x=\tfrac12 a t^2=\frac{eE}{2m}\,t^2 \]
참고 — 같은 상황의 다른 양:
• 속도 \(v=at=\dfrac{eE}{m}t\) • 운동에너지 \(W=eEx=\dfrac{(eE)^2}{2m}t^2\)
※ 자계(로런츠력)는 속도에 수직이라 속력을 바꾸지 못하고 원운동만 시킵니다. 이 문제는 전계 가속이므로 등가속 직선운동 공식을 씁니다.
∴ 정답 ④ \(\dfrac{eE}{2m}t^2\).
전계 \(E\) 속 전자는 일정한 힘을 받아 등가속도 운동을 합니다.
① 힘: \(F = eE\)
② 가속도(뉴턴 제2법칙 \(F=ma\)): \(a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{eE}{m}\) (일정)
③ 이동거리(초기속도 0인 등가속 운동 \(x=v_0 t+\tfrac12 a t^2,\ v_0=0\)):
\[ x=\tfrac12 a t^2=\frac{eE}{2m}\,t^2 \]
참고 — 같은 상황의 다른 양:
• 속도 \(v=at=\dfrac{eE}{m}t\) • 운동에너지 \(W=eEx=\dfrac{(eE)^2}{2m}t^2\)
※ 자계(로런츠력)는 속도에 수직이라 속력을 바꾸지 못하고 원운동만 시킵니다. 이 문제는 전계 가속이므로 등가속 직선운동 공식을 씁니다.
∴ 정답 ④ \(\dfrac{eE}{2m}t^2\).
Q908
전자기학
환상 자계
📄 2021.3 기출
환상 솔레노이드 철심 중심의 자계는? (평균반지름 r, 권수 N)
💡 해설 보기
원형코일·환상솔레노이드 자계
원형코일 중심 \(H=\dfrac{NI}{2a}\), 환상솔레노이드 내부 \(H=\dfrac{NI}{2\pi r}\). 앙페르 법칙으로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{NI}{2\pi r}\).
원형코일 중심 \(H=\dfrac{NI}{2a}\), 환상솔레노이드 내부 \(H=\dfrac{NI}{2\pi r}\). 앙페르 법칙으로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{NI}{2\pi r}\).
Q909
전자기학
환상 인덕턴스
📄 2021.3 기출
환상 솔레노이드(단면적 S, 평균반지름 r, 권수 N)의 자기인덕턴스는?
💡 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
\(L=\dfrac{\mu N^2 S}{2\pi r}\).
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
\(L=\dfrac{\mu N^2 S}{2\pi r}\).
Q910
전자기학
비투자율
📄 2021.3 기출
다음 중 비투자율(μr)이 가장 큰 것은?
💡 해설 보기
투자율
\[ \mu=\mu_0\mu_s,\qquad B=\mu H \]· \(\mu_0=4\pi\times10^{-7}\), \(\mu_s\):비투자율(강자성체 수백~수천)
자속이 잘 통하는 정도입니다.
풀이
퍼멀로이 등 강자성체가 가장 큽니다.
\[ \mu=\mu_0\mu_s,\qquad B=\mu H \]· \(\mu_0=4\pi\times10^{-7}\), \(\mu_s\):비투자율(강자성체 수백~수천)
자속이 잘 통하는 정도입니다.
풀이
퍼멀로이 등 강자성체가 가장 큽니다.
Q911
전자기학
정사각형
📄 2021.3 기출
한 변 길이 l 정사각형 도체에 I가 흐를 때 중심점 자계는?
💡 해설 보기
다각형·원호 도체의 중심 자계
각 변(직선도체) 또는 원호가 만드는 자계를 중첩합니다. 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 반원은 그 1/2.
풀이
정사각형 중심 \(H=\dfrac{2\sqrt2 I}{\pi l}\).
각 변(직선도체) 또는 원호가 만드는 자계를 중첩합니다. 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 반원은 그 1/2.
풀이
정사각형 중심 \(H=\dfrac{2\sqrt2 I}{\pi l}\).
Q912
전자기학
정전 흡인력
📄 2021.3 기출
간격 3cm, 면적 30cm² 공기콘덴서에 220V를 가할 때 극판 간 힘은 약 몇 N인가?
💡 해설 보기
정전 흡인력·에너지
\[ f=\frac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}=\frac12\varepsilon_0E^2\,[\text{N/m}^2],\quad W=\tfrac12CV^2=\tfrac12QV \]극판 단위면적당 흡인력은 전계 제곱에 비례합니다.
풀이
\(F=\frac12\varepsilon_0(V/d)^2 S\approx7.1\times10^{-7}\,\text{N}\).
\[ f=\frac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}=\frac12\varepsilon_0E^2\,[\text{N/m}^2],\quad W=\tfrac12CV^2=\tfrac12QV \]극판 단위면적당 흡인력은 전계 제곱에 비례합니다.
풀이
\(F=\frac12\varepsilon_0(V/d)^2 S\approx7.1\times10^{-7}\,\text{N}\).
Q913
전자기학
전파속도
📄 2021.3 기출
εr=2, μr=2 매질 내 전자파 속도 v와 진공 속도 v₀의 비 v/v₀는?
💡 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
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{2}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{2}\).
Q914
전자기학
영구자석
📄 2021.3 기출
영구자석의 재료로 적합한 것은?
💡 해설 보기
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 잔류자기·보자력이 모두 커야 합니다.
영구자석 재료는 잔류자기 \(B_r\)와 보자력 \(H_c\)가 모두 큰(히스테리시스 면적 넓은) 경자성체. 전자석·철심은 보자력이 작은 연자성체를 씁니다.
풀이
영구자석은 잔류자기·보자력이 모두 커야 합니다.
Q915
전자기학
분극
📄 2021.3 기출
전계 E, 전속밀도 D, 유전율 ε, 분극 P의 관계는?
💡 해설 보기
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
\(D=\varepsilon_0 E+P\).
\[ P=\varepsilon_0(\varepsilon_s-1)E=D-\varepsilon_0E \]외부 전계에서 유전체 내 쌍극자가 정렬해 생기는 단위체적당 쌍극자모멘트입니다. \(D=\varepsilon_0E+P\).
풀이
\(D=\varepsilon_0 E+P\).
Q916
전자기학
톰슨효과
📄 2021.3 기출
동일 금속 도선 두 점에 온도차를 주고 전류를 흘릴 때 열의 발생·흡수가 일어나는 현상은?
💡 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
동일 금속·온도차 → 톰슨효과.
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
동일 금속·온도차 → 톰슨효과.
Q917
전자기학
강자성체
📄 2021.3 기출
강자성체가 <u>아닌</u> 것은?
💡 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
비스무트는 반자성체.
\[ J=\chi H=\mu_0(\mu_s-1)H,\quad B=\mu_0(H+M) \]강자성(μs≫1)·상자성(약간 큼)·반자성(μs<1). 자화의 세기 \(J\)는 단위체적 자기모멘트.
풀이
비스무트는 반자성체.
Q918
전자기학
동심구 저항
📄 2021.3 기출
내구 반지름 2cm, 외구 3cm 동심구 도체 간 고유저항 1.884×10²Ω·m일 때 저항은 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
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
\(R=\dfrac{\rho}{4\pi}\left(\dfrac1a-\dfrac1b\right)=\dfrac{188.4}{4\pi}(50-33.3)\approx250\,\Omega\).
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
\(R=\dfrac{\rho}{4\pi}\left(\dfrac1a-\dfrac1b\right)=\dfrac{188.4}{4\pi}(50-33.3)\approx250\,\Omega\).
Q919
전자기학
인덕턴스
📄 2021.3 기출
✎ 유사
μr=800, 단면적 10cm², 평균자로 16π×10⁻²m 환상철심의 인덕턴스를 정하는 식은?
💡 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
\(L=\dfrac{\mu_0\mu_r N^2 S}{l}\).
\[ L=\frac{N\phi}{I}=\frac{N^2}{R_m}\,[\text{H}] \]권수의 제곱에 비례, 자기저항에 반비례. 축적에너지 \(W=\tfrac12LI^2\).
풀이
\(L=\dfrac{\mu_0\mu_r N^2 S}{l}\).
Q937
회로이론
점근선
📄 2021.3 기출
✎ 유사
근궤적 점근선의 실수축 교차점(무게중심)은?
💡 해설 보기
근궤적 점근선
개수 \(=n-m\)(극점−영점 수), 각 \(=\dfrac{(2k+1)180°}{n-m}\), 실축 교점 \(\sigma=\dfrac{\sum극점-\sum영점}{n-m}\).
풀이
교차점 \(\sigma=\dfrac{\sum p-\sum z}{n-m}\).
개수 \(=n-m\)(극점−영점 수), 각 \(=\dfrac{(2k+1)180°}{n-m}\), 실축 교점 \(\sigma=\dfrac{\sum극점-\sum영점}{n-m}\).
풀이
교차점 \(\sigma=\dfrac{\sum p-\sum z}{n-m}\).
Q938
회로이론
라우스
📄 2021.3 기출
✎ 유사
특성방정식 \(2s^4+10s^3+11s^2+5s+K=0\)이 안정하기 위한 K의 범위는?
💡 해설 보기
라우스(Routh) 안정도 판별
특성방정식 \(2s^4+10s^3+11s^2+5s+K=0\)의 계수로 라우스 표를 만들어, 제1열이 모두 양수여야 안정합니다.
라우스 표
계산: \(s^2\) 1열 \(=\dfrac{10\cdot11-2\cdot5}{10}=10\), \(s^2\) 2열 \(=\dfrac{10K-0}{10}=K\); \(s^1\) \(=\dfrac{10\cdot5-10\cdot K}{10}=5-K\).
안정 조건 (1열 모두 양수)
• \(2,\ 10,\ 10 \gt 0\) (항상 만족)
• \(s^1\)행: \(5-K \gt 0 \Rightarrow K \lt 5\)
• \(s^0\)행(상수항): \(K \gt 0\)
∴ \(0 \lt K \lt 5\).
※ \(K \gt 5\)이면 \(s^1\)행이 음수가 되어 제1열 부호변화 2회 → 우반면 근 2개(불안정). \(K\le0\)이면 상수항 조건 위배. 그래서 상·하한이 모두 있는 \(0 \lt K \lt 5\).
특성방정식 \(2s^4+10s^3+11s^2+5s+K=0\)의 계수로 라우스 표를 만들어, 제1열이 모두 양수여야 안정합니다.
라우스 표
| 행 | 1열 | 2열 | 3열 |
|---|---|---|---|
| \(s^4\) | 2 | 11 | \(K\) |
| \(s^3\) | 10 | 5 | 0 |
| \(s^2\) | 10 | \(K\) | |
| \(s^1\) | \(5-K\) | ||
| \(s^0\) | \(K\) |
안정 조건 (1열 모두 양수)
• \(2,\ 10,\ 10 \gt 0\) (항상 만족)
• \(s^1\)행: \(5-K \gt 0 \Rightarrow K \lt 5\)
• \(s^0\)행(상수항): \(K \gt 0\)
∴ \(0 \lt K \lt 5\).
※ \(K \gt 5\)이면 \(s^1\)행이 음수가 되어 제1열 부호변화 2회 → 우반면 근 2개(불안정). \(K\le0\)이면 상수항 조건 위배. 그래서 상·하한이 모두 있는 \(0 \lt K \lt 5\).
Q939
회로이론
신호흐름선도
📄 2021.3 기출
✎ 유사
신호흐름선도의 전달함수를 구하는 공식은?
💡 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
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.
Q940
회로이론
PI 응답
📄 2021.3 기출
✎ 유사
적분시간 3s, 비례감도 3인 PI 제어요소에 동작신호를 줄 때 출력 특성은?
💡 해설 보기
제어요소(PID)
P: 응답↑·잔류편차, I: 편차 제거·응답느림, D: 응답 빠름·안정도↑. 진상보상은 위상여유·응답속도 개선.
풀이
PI 출력 \(=K_p e+\frac{K_p}{T_i}\int e\,dt\)로 시간에 따라 증가합니다.
P: 응답↑·잔류편차, I: 편차 제거·응답느림, D: 응답 빠름·안정도↑. 진상보상은 위상여유·응답속도 개선.
풀이
PI 출력 \(=K_p e+\frac{K_p}{T_i}\int e\,dt\)로 시간에 따라 증가합니다.
Q941
회로이론
논리등가
📄 2021.3 기출
논리식 \(X=A+\bar A B\)와 등가인 것은?
💡 해설 보기
논리소자
NAND·NOR는 만능게이트(모든 논리 구현 가능). 드모르간으로 등가변환합니다.
풀이
\(A+\bar A B=A+B\).
NAND·NOR는 만능게이트(모든 논리 구현 가능). 드모르간으로 등가변환합니다.
풀이
\(A+\bar A B=A+B\).
Q942
회로이론
상태방정식
📄 2021.3 기출
✎ 유사
단위 피드백 블록선도(상태변수 \(x_1=c, x_2=\dot c\))의 상태방정식 형태는?
💡 해설 보기
상태방정식·특성방정식
\[ \dot x=Ax+Bu,\quad y=Cx \Rightarrow G(s)=C(sI-A)^{-1}B \]특성방정식은 \(|sI-A|=0\)(또는 전달함수 분모=0)이며, 그 근(극점)이 시스템 응답·안정도를 결정합니다.
풀이
제어표준형(위상변수형) \(\dot x=Ax+Bu\)로 세웁니다.
\[ \dot x=Ax+Bu,\quad y=Cx \Rightarrow G(s)=C(sI-A)^{-1}B \]특성방정식은 \(|sI-A|=0\)(또는 전달함수 분모=0)이며, 그 근(극점)이 시스템 응답·안정도를 결정합니다.
풀이
제어표준형(위상변수형) \(\dot x=Ax+Bu\)로 세웁니다.
Q943
회로이론
감쇠율
📄 2021.3 기출
2차계의 감쇠율 ζ<0이면 과도응답은?
💡 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
ζ<0이면 발산(불안정)합니다.
\[ G=\frac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_n s+\omega_n^2} \]감쇠비 \(\zeta\)<1 부족제동(진동), =1 임계, >1 과제동. \(\omega_n\):고유주파수.
풀이
ζ<0이면 발산(불안정)합니다.
Q944
회로이론
최종값
📄 2021.3 기출
e(t)의 z변환 E(z)일 때 최종값 e(∞)는?
💡 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
z 최종값 정리 \(e(\infty)=\lim_{z\to1}(1-z^{-1})E(z)\).
\[ f(0^+)=\lim_{s\to\infty}sF(s),\qquad f(\infty)=\lim_{s\to0}sF(s) \]역변환 없이 시간응답의 처음·끝 값을 구합니다(최종값 정리는 안정할 때만 유효).
풀이
z 최종값 정리 \(e(\infty)=\lim_{z\to1}(1-z^{-1})E(z)\).
Q945
회로이론
정상편차
📄 2021.3 기출
단위 램프 입력 정상편차가 0.01인 제어계의 속도편차상수 Kv는?
💡 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
\(e_{ss}=\dfrac{1}{K_v}=0.01\Rightarrow K_v=100\).
\[ e_{ss}=\lim_{s\to0}\frac{sR(s)}{1+G(s)H(s)} \]· 계단입력 → 위치편차상수 \(K_p\), 램프 → 속도편차상수 \(K_v\), 포물선 → 가속도편차상수 \(K_a\)
제어계 형(type)이 높을수록 정상편차가 작아집니다.
풀이
\(e_{ss}=\dfrac{1}{K_v}=0.01\Rightarrow K_v=100\).
Q946
회로이론
전달함수
📄 2021.3 기출
✎ 유사
블록선도에서 전달함수 \(\frac{C}{R}=\frac{G}{1+GH}\)로 정리되는 결합은?
💡 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
부귀환 \(\dfrac{G}{1+GH}\).
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
부귀환 \(\dfrac{G}{1+GH}\).
Q947
회로이론
반사
📄 2021.3 기출
특성임피던스 400Ω 회로 말단에 1200Ω 부하가 연결되고 20kV가 진행할 때 반사계수는?
💡 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
\(\beta=\dfrac{1200-400}{1200+400}=\dfrac{800}{1600}=0.5\).
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(\beta=\dfrac{1200-400}{1200+400}=\dfrac{800}{1600}=0.5\).
Q948
회로이론
4단자 A
📄 2021.3 기출
✎ 유사
H형 4단자 회로망의 4단자 정수 A는? (입력 V₁, 출력 V₂)
💡 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
\(A=\dfrac{V_1}{V_2}\Big|_{I_2=0}\).
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(A=\dfrac{V_1}{V_2}\Big|_{I_2=0}\).
Q949
회로이론
역변환
📄 2021.3 기출
\(F(s)=\frac{1}{s(s+1)}\)의 역변환은?
💡 해설 보기
라플라스 역변환
\(F(s)\)를 부분분수 전개해 표준형으로 나눈 뒤 각 항을 시간함수로 되돌립니다. 예: \(\dfrac1{s(s+a)}=\dfrac1a\!\left(\dfrac1s-\dfrac1{s+a}\right)\to\dfrac1a(1-e^{-at})\).
풀이
부분분수 \(\frac1s-\frac{1}{s+1}\Rightarrow1-e^{-t}\).
\(F(s)\)를 부분분수 전개해 표준형으로 나눈 뒤 각 항을 시간함수로 되돌립니다. 예: \(\dfrac1{s(s+a)}=\dfrac1a\!\left(\dfrac1s-\dfrac1{s+a}\right)\to\dfrac1a(1-e^{-at})\).
풀이
부분분수 \(\frac1s-\frac{1}{s+1}\Rightarrow1-e^{-t}\).
Q950
회로이론
영상분
📄 2021.3 기출
Δ결선 평형 3상 부하의 선전류 Ia, Ib, Ic의 영상분 전류 I₀는?
💡 해설 보기
영상 성분
3상 동상인 영상분(\(I_0=\tfrac13(I_a+I_b+I_c)\))에 대한 임피던스. 지락(1선지락) 시 \(3I_0\)가 대지로 흐르며 중성점 접지에 의존합니다.
풀이
평형 3상은 \(I_a+I_b+I_c=0\)이므로 영상분 \(=0\).
3상 동상인 영상분(\(I_0=\tfrac13(I_a+I_b+I_c)\))에 대한 임피던스. 지락(1선지락) 시 \(3I_0\)가 대지로 흐르며 중성점 접지에 의존합니다.
풀이
평형 3상은 \(I_a+I_b+I_c=0\)이므로 영상분 \(=0\).
Q951
회로이론
서셉턴스
📄 2021.3 기출
R=15Ω과 L=3mH를 병렬 접속한 회로의 서셉턴스 크기는 약 몇 ℧인가? (60Hz)
💡 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
\(B=\dfrac{1}{\omega L}=\dfrac{1}{377\times0.003}\approx0.884\,\text{℧}\).
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(B=\dfrac{1}{\omega L}=\dfrac{1}{377\times0.003}\approx0.884\,\text{℧}\).
Q952
회로이론
Y-Δ 변환
📄 2021.3 기출
✎ 유사
Δ회로를 Y로 등가 변환할 때 Za를 구하는 식은?
💡 해설 보기
Δ → Y 등가 변환
Δ회로의 각 변(단자쌍) 임피던스를 \(Z_{ab}, Z_{bc}, Z_{ca}\), Y회로의 각 단자–중성점 임피던스를 \(Z_a, Z_b, Z_c\)라 합니다(그림).
규칙 — Y의 한 단자 임피던스 = (그 단자에 접한 두 Δ 임피던스의 곱) ÷ (세 Δ 임피던스의 합).
단자 \(a\)에는 \(Z_{ab}\)와 \(Z_{ca}\)가 접해 있으므로
\[ Z_a=\frac{Z_{ab}\,Z_{ca}}{Z_{ab}+Z_{bc}+Z_{ca}} \]같은 방법으로 (\(\textstyle\sum=Z_{ab}+Z_{bc}+Z_{ca}\))
\[ Z_b=\frac{Z_{ab}Z_{bc}}{\sum},\qquad Z_c=\frac{Z_{bc}Z_{ca}}{\sum} \]※ 세 임피던스가 모두 같으면 \((Z_{ab}=Z_{bc}=Z_{ca}=Z_\Delta)\) → \(Z_Y=\dfrac{Z_\Delta}{3}\). 즉 평형 시 Δ가 Y의 3배.
Δ회로의 각 변(단자쌍) 임피던스를 \(Z_{ab}, Z_{bc}, Z_{ca}\), Y회로의 각 단자–중성점 임피던스를 \(Z_a, Z_b, Z_c\)라 합니다(그림).
규칙 — Y의 한 단자 임피던스 = (그 단자에 접한 두 Δ 임피던스의 곱) ÷ (세 Δ 임피던스의 합).
단자 \(a\)에는 \(Z_{ab}\)와 \(Z_{ca}\)가 접해 있으므로
\[ Z_a=\frac{Z_{ab}\,Z_{ca}}{Z_{ab}+Z_{bc}+Z_{ca}} \]같은 방법으로 (\(\textstyle\sum=Z_{ab}+Z_{bc}+Z_{ca}\))
\[ Z_b=\frac{Z_{ab}Z_{bc}}{\sum},\qquad Z_c=\frac{Z_{bc}Z_{ca}}{\sum} \]※ 세 임피던스가 모두 같으면 \((Z_{ab}=Z_{bc}=Z_{ca}=Z_\Delta)\) → \(Z_Y=\dfrac{Z_\Delta}{3}\). 즉 평형 시 Δ가 Y의 3배.
Q953
회로이론
RC
📄 2021.3 기출
✎ 유사
콘덴서 초기전압 0인 회로에서 스위치를 열 때 과도응답을 정하는 것은?
💡 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
RC 회로 과도응답은 시정수 \(\tau=RC\)로 결정됩니다.
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
RC 회로 과도응답은 시정수 \(\tau=RC\)로 결정됩니다.
Q954
회로이론
Vab
📄 2021.3 기출
✎ 유사
회로에서 전압 Vab를 구하는 방법은?
💡 해설 보기
3상 결선
Y: \(V_l=\sqrt3V_p\), \(I_l=I_p\). Δ: \(V_l=V_p\), \(I_l=\sqrt3I_p\). 선전류=상전압/임피던스 등으로 계산.
풀이
키르히호프 전압법칙으로 구합니다.
Y: \(V_l=\sqrt3V_p\), \(I_l=I_p\). Δ: \(V_l=V_p\), \(I_l=\sqrt3I_p\). 선전류=상전압/임피던스 등으로 계산.
풀이
키르히호프 전압법칙으로 구합니다.
Q955
회로이론
유효전력
📄 2021.3 기출
✎ 유사
전압·전류가 주어질 때 유효전력과 역률을 구하는 방법은?
💡 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
\(P=VI\cos\theta\), 역률 \(=\dfrac{P}{VI}\).
\(Z=\sqrt{R^2+X^2}\), \(X_L=\omega L,\ X_C=\tfrac1{\omega C}\), 공진 \(f_0=\dfrac1{2\pi\sqrt{LC}}\), 실효값 \(\tfrac{V_m}{\sqrt2}\), 전력 \(P=VI\cos\theta\), 테브낭 등가.
풀이
\(P=VI\cos\theta\), 역률 \(=\dfrac{P}{VI}\).
Q956
회로이론
Δ 선로손실
📄 2021.3 기출
Δ 대칭 3상 부하가 0.5Ω 선로를 통해 연결될 때 선로손실을 구하는 방법은?
💡 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
3상 선로손실 \(P_{loss}=3I_L^2 R\).
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
3상 선로손실 \(P_{loss}=3I_L^2 R\).
Q931
전력공학
저수용량
📄 2021.3 기출
✎ 유사
유황곡선에서 최대사용수량 OC로 1년간 발전하는 데 필요한 저수지 용량은?
💡 해설 보기
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
유황곡선에서 부족 수량 면적이 필요 저수용량입니다.
수용률 \(=\dfrac{최대수용}{설비용량}\), 부등률 \(=\dfrac{개별최대합}{합성최대}(\ge1)\), 부하율 \(=\dfrac{평균}{최대}\), 역률개선 \(Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\).
풀이
유황곡선에서 부족 수량 면적이 필요 저수용량입니다.
Q932
전력공학
유전재료
📄 2021.3 기출
✎ 유사
커패시터 유전재료 중 전계 일정 시 단위체적 에너지가 큰 것을 정하는 것은?
💡 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
\(w=\frac12\varepsilon E^2\)로 유전율이 큰 것이 유리.
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
\(w=\frac12\varepsilon E^2\)로 유전율이 큰 것이 유리.
Q933
전력공학
매설지선
📄 2021.3 기출
접지봉으로 탑각 접지저항을 목표까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?
💡 해설 보기
매설지선
철탑 탑각접지저항을 낮추기 위해 땅속에 매설하는 도체. 역섬락(철탑→전선 방전)을 방지해 뇌해를 줄입니다.
풀이
탑각 접지저항 저감에는 매설지선.
철탑 탑각접지저항을 낮추기 위해 땅속에 매설하는 도체. 역섬락(철탑→전선 방전)을 방지해 뇌해를 줄입니다.
풀이
탑각 접지저항 저감에는 매설지선.
Q934
전력공학
전압강하
📄 2021.3 기출
✎ 유사
3상3선 R=10Ω, X=20Ω, 수전단 60kV 부하의 전압강하 계산식은?
💡 해설 보기
선로 전압강하
\[ 3상:\ e=\sqrt3\,I(R\cos\theta+X\sin\theta),\quad 단상:\ e=2I(R\cos\theta+X\sin\theta) \]· \(I\):선전류, \(R,X\):선로 저항·리액턴스, \(\cos\theta\):역률
풀이
3상 전압강하 \(e=\sqrt3 I(R\cos\theta+X\sin\theta)\).
\[ 3상:\ e=\sqrt3\,I(R\cos\theta+X\sin\theta),\quad 단상:\ e=2I(R\cos\theta+X\sin\theta) \]· \(I\):선전류, \(R,X\):선로 저항·리액턴스, \(\cos\theta\):역률
풀이
3상 전압강하 \(e=\sqrt3 I(R\cos\theta+X\sin\theta)\).
Q935
전력공학
주상변압기 보호
📄 2021.3 기출
배전 주상변압기 고압측·저압측 보호장치 조합으로 적합한 것은?
💡 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
고압측 COS, 저압측 캐치홀더.
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
고압측 COS, 저압측 캐치홀더.
Q936
전력공학
퍼센트임피던스
📄 2021.3 기출
%임피던스에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 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
%임피던스는 기준전압 제곱에 반비례합니다.
\[ I_s=\frac{100}{\%Z}I_n,\qquad P_s=\frac{100}{\%Z}P_n \]%임피던스에 반비례. 대칭좌표법으로 각 고장별 계산.
풀이
%임피던스는 기준전압 제곱에 반비례합니다.
Q937
전력공학
열효율
📄 2021.3 기출
발전기 출력 PG, 연료 발열량 430kcal/kg일 때 화력발전소 열효율식은?
💡 해설 보기
화력발전 열효율
\[ \eta=\frac{860W}{BH}\times100\,[\%] \](W:kWh, B:연료kg, H:발열량kcal/kg, 1kWh=860kcal)
풀이
\(\eta=\dfrac{860\,PG}{B\cdot H}\times100\,[\%]\).
\[ \eta=\frac{860W}{BH}\times100\,[\%] \](W:kWh, B:연료kg, H:발열량kcal/kg, 1kWh=860kcal)
풀이
\(\eta=\dfrac{860\,PG}{B\cdot H}\times100\,[\%]\).
Q938
전력공학
수용률
📄 2021.3 기출
수용가의 수용률을 나타낸 식은?
💡 해설 보기
수용률
\[ 수용률=\frac{최대수용전력}{설비용량}\times100\,[\%]\ (\le100) \]설비를 동시에 얼마나 쓰는지의 비율입니다.
풀이
\(수용률=\dfrac{최대수용전력}{설비용량}\times100\).
\[ 수용률=\frac{최대수용전력}{설비용량}\times100\,[\%]\ (\le100) \]설비를 동시에 얼마나 쓰는지의 비율입니다.
풀이
\(수용률=\dfrac{최대수용전력}{설비용량}\times100\).
Q939
전력공학
급수 순서
📄 2021.3 기출
화력발전소에서 증기·급수가 흐르는 순서는?
💡 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
절탄기→보일러→과열기→터빈→복수기.
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
절탄기→보일러→과열기→터빈→복수기.
Q940
전력공학
콘덴서
📄 2021.3 기출
✎ 유사
역률 0.8, 출력 320kW 부하에 콘덴서 140kVA를 설치하면 개선 후 역률을 정하는 것은?
💡 해설 보기
콘덴서 설치 후 역률 구하기
유효전력은 불변, 무효전력만 콘덴서로 줄입니다.
· 유효전력 \(P=320\)kW
· 개선 전 무효전력 \(Q_1=P\tan\theta_1=320\times\dfrac{0.6}{0.8}=240\)kVar
· 콘덴서 140kVA 설치 후 \(Q_2=240-140=100\)kVar
· 개선 후 피상전력 \(S'=\sqrt{320^2+100^2}\approx335\)kVA
· 개선 후 역률 \(\cos\theta'=\dfrac{P}{S'}=\dfrac{320}{335}\approx0.955\)
핵심: 무효전력만 (원무효분 − 콘덴서)로 갱신한 뒤 \(\cos\theta=P/\sqrt{P^2+Q^2}\)로 역률을 구합니다.
유효전력은 불변, 무효전력만 콘덴서로 줄입니다.
· 유효전력 \(P=320\)kW
· 개선 전 무효전력 \(Q_1=P\tan\theta_1=320\times\dfrac{0.6}{0.8}=240\)kVar
· 콘덴서 140kVA 설치 후 \(Q_2=240-140=100\)kVar
· 개선 후 피상전력 \(S'=\sqrt{320^2+100^2}\approx335\)kVA
· 개선 후 역률 \(\cos\theta'=\dfrac{P}{S'}=\dfrac{320}{335}\approx0.955\)
핵심: 무효전력만 (원무효분 − 콘덴서)로 갱신한 뒤 \(\cos\theta=P/\sqrt{P^2+Q^2}\)로 역률을 구합니다.
Q941
전력공학
부하율
📄 2021.3 기출
✎ 유사
20kVA 주상변압기에 14시간 20kW, 나머지 부하가 걸릴 때 부하율·철손 계산에 필요한 것은?
💡 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 \(=\dfrac{일평균전력}{최대전력}\).
\[ 부하율=\frac{평균전력}{최대전력}\times100,\ 수용률=\frac{최대수용}{설비용량},\ 부등률=\frac{개별최대의 합}{합성최대}(\ge1) \]부하율이 높을수록 설비 이용이 효율적입니다.
풀이
부하율 \(=\dfrac{일평균전력}{최대전력}\).
Q942
전력공학
유도전압
📄 2021.3 기출
✎ 유사
60Hz 3상 1선지락으로 영상전류 100A가 흐를 때 통신선 유도전압을 정하는 것은?
💡 해설 보기
전자유도장해
송전선 영상전류·지락전류가 통신선에 전자적으로 유도하는 장해. 유도전압 \(E_m=-j\omega M\cdot3I_0\cdot l\). 대책: 이격·연가·차폐선·중성점 저항접지.
풀이
전자유도전압 \(E_m=\omega M l\times3I_0\).
송전선 영상전류·지락전류가 통신선에 전자적으로 유도하는 장해. 유도전압 \(E_m=-j\omega M\cdot3I_0\cdot l\). 대책: 이격·연가·차폐선·중성점 저항접지.
풀이
전자유도전압 \(E_m=\omega M l\times3I_0\).
Q943
전력공학
고장점 측정
📄 2021.3 기출
✎ 유사
케이블 단선 시 정전용량 측정법으로 고장점 거리를 구할 때 이용하는 것은?
💡 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
건전상 정전용량과 고장상 정전용량의 비로 거리를 구합니다.
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
건전상 정전용량과 고장상 정전용량의 비로 거리를 구합니다.
Q944
전력공학
전력퓨즈
📄 2021.3 기출
전력퓨즈는 고압·특고압 기기의 주로 어떤 전류 차단용인가?
💡 해설 보기
배전 보호기기
리클로저(재폐로차단)-섹셔널라이저(무전압 시 개방) 조합으로 순간고장 자동복구. 전력퓨즈는 후비보호·소형.
풀이
전력퓨즈는 단락전류 차단용.
리클로저(재폐로차단)-섹셔널라이저(무전압 시 개방) 조합으로 순간고장 자동복구. 전력퓨즈는 후비보호·소형.
풀이
전력퓨즈는 단락전류 차단용.
Q945
전력공학
전압상승
📄 2021.3 기출
1선 지락 시 건전상의 전압 상승이 가장 <u>적은</u> 접지방식은?
💡 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
직접접지가 건전상 전압 상승이 가장 적습니다.
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
직접접지가 건전상 전압 상승이 가장 적습니다.
Q946
전력공학
퍼센트리액턴스
📄 2021.3 기출
기준 선간전압 23kV, 3상 용량 5000kVA, 1선 리액턴스 15Ω일 때 %리액턴스는 약 몇 %인가?
💡 해설 보기
퍼센트 리액턴스 환산
\[ \%X=\frac{P_{\text{kVA}}\cdot X}{10\,V_{\text{kV}}^2}\,[\%] \]
· \(P\): 기준용량[kVA], \(X\): 리액턴스[Ω], \(V\): 기준(선간)전압[kV]
실제 임피던스를 기준용량·기준전압에 대한 백분율로 나타낸 값입니다.
계산
\(\%X=\dfrac{P_{kVA}X}{10V_{kV}^2}=\dfrac{5000\times15}{10\times23^2}\approx14.2\%\).
\[ \%X=\frac{P_{\text{kVA}}\cdot X}{10\,V_{\text{kV}}^2}\,[\%] \]
· \(P\): 기준용량[kVA], \(X\): 리액턴스[Ω], \(V\): 기준(선간)전압[kV]
실제 임피던스를 기준용량·기준전압에 대한 백분율로 나타낸 값입니다.
계산
\(\%X=\dfrac{P_{kVA}X}{10V_{kV}^2}=\dfrac{5000\times15}{10\times23^2}\approx14.2\%\).
Q947
전력공학
전력원선도
📄 2021.3 기출
전력 원선도의 가로축과 세로축이 나타내는 것은?
💡 해설 보기
전력원선도
송·수전단 전력의 관계를 원으로 나타낸 것. 반지름 \(=\dfrac{V_sV_r}{B}\), 4단자정수 \(A,B,C,D\)로 그리며 최대전력·조상용량·손실을 읽습니다.
풀이
원선도 가로=유효전력, 세로=무효전력.
송·수전단 전력의 관계를 원으로 나타낸 것. 반지름 \(=\dfrac{V_sV_r}{B}\), 4단자정수 \(A,B,C,D\)로 그리며 최대전력·조상용량·손실을 읽습니다.
풀이
원선도 가로=유효전력, 세로=무효전력.
Q948
전력공학
과도안정도
📄 2021.3 기출
큰 외란(고장·발전기 탈락)에 대해 각 동기기가 동기를 유지하는 능력은?
💡 해설 보기
계통 안정도·기타
4단자정수 \(\begin{bmatrix}A&B\\C&D\end{bmatrix}\)(\(AD-BC=1\)), 안정도 향상(리액턴스↓·속응여자·고속차단), 페란티(경부하 수전단 전압상승).
풀이
큰 외란에 대한 동기 유지 능력은 과도안정도.
4단자정수 \(\begin{bmatrix}A&B\\C&D\end{bmatrix}\)(\(AD-BC=1\)), 안정도 향상(리액턴스↓·속응여자·고속차단), 페란티(경부하 수전단 전압상승).
풀이
큰 외란에 대한 동기 유지 능력은 과도안정도.
Q949
전력공학
콘덴서 용량
📄 2021.3 기출
정전용량 C₁, 전압 V₁에서 무효전력 Qr인 콘덴서의 용량을 2배로 하면 무효전력은?
💡 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
\(Q\propto C\)이므로 용량 2배 → 무효전력 2배.
\[ Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) \]역률 개선으로 손실·전압강하 감소. 직렬리액터로 제5고조파 억제, 방전코일 병설.
풀이
\(Q\propto C\)이므로 용량 2배 → 무효전력 2배.
Q950
전력공학
영상임피던스
📄 2021.3 기출
송전선로 고장전류 계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?
💡 해설 보기
영상임피던스
영상전류(\(I_0\), 3상 동상)에 대한 임피던스. 지락고장 해석에 필요하며, 중성점 접지상태·대지귀로 경로에 크게 의존합니다.
풀이
영상분이 관여하는 1선 지락에서 필요.
영상전류(\(I_0\), 3상 동상)에 대한 임피던스. 지락고장 해석에 필요하며, 중성점 접지상태·대지귀로 경로에 크게 의존합니다.
풀이
영상분이 관여하는 1선 지락에서 필요.
Q980
전기기기
Δ-Y
📄 2021.3 기출
✎ 유사
3300/220V 단상변압기 3대를 Δ-Y 결선하고 2차 선간에 15kW 단상 전열기를 접속할 때의 특성 계산은?
💡 해설 보기
변압기 결선
Δ-Y(승압·중성점), Y-Δ(강압), Δ-Δ(V결선 가능), 스코트(3상↔2상), 지그재그(제3고조파·접지). 결선별 위상·고조파 특성이 다름.
풀이
Δ-Y 결선의 상전압·선전압 변환을 반영해 전류를 계산합니다.
Δ-Y(승압·중성점), Y-Δ(강압), Δ-Δ(V결선 가능), 스코트(3상↔2상), 지그재그(제3고조파·접지). 결선별 위상·고조파 특성이 다름.
풀이
Δ-Y 결선의 상전압·선전압 변환을 반영해 전류를 계산합니다.
Q981
전기기기
히스테리시스
📄 2021.3 기출
히스테리시스 전동기에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 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
히스테리시스 전동기는 슬립링·정류자가 없습니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
히스테리시스 전동기는 슬립링·정류자가 없습니다.
Q982
전기기기
여자
📄 2021.3 기출
직류기에서 계자자속을 만들기 위해 전자석 권선에 전류를 흘리는 것을 무엇이라 하는가?
💡 해설 보기
여자(무부하)전류
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
계자에 전류를 흘려 자속을 만드는 것을 여자라 합니다.
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
계자에 전류를 흘려 자속을 만드는 것을 여자라 합니다.
Q983
전기기기
사이클로컨버터
📄 2021.3 기출
사이클로컨버터에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
전력변환기
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
사이클로컨버터는 직류 단계 없이 교류-교류로 직접 변환합니다.
인버터(DC→AC), 컨버터(AC→DC), 사이클로컨버터(AC→직접 다른 주파수 AC), VVVF로 유도기 속도제어.
풀이
사이클로컨버터는 직류 단계 없이 교류-교류로 직접 변환합니다.
Q984
전기기기
자화전류
📄 2021.3 기출
1차 3300V, 무부하전류 0.15A, 철손 330W 단상변압기의 자화전류는 약 몇 A인가?
💡 해설 보기
여자(무부하)전류
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
\(I_i=\frac{330}{3300}=0.1\)A, \(I_\phi=\sqrt{0.15^2-0.1^2}\approx0.112\,\text{A}\).
철심 자화에 필요한 전류. 자화전류(자속 형성)와 철손전류로 구성. 고조파(특히 3고조파)를 포함하며 실효값은 제곱합의 제곱근.
풀이
\(I_i=\frac{330}{3300}=0.1\)A, \(I_\phi=\sqrt{0.15^2-0.1^2}\approx0.112\,\text{A}\).
Q985
전기기기
안정운전
📄 2021.3 기출
유도전동기 안정 운전 조건은? (전동기토크 Tm, 부하토크 TL, 회전수 n)
💡 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
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정.
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
교차점에서 \(\dfrac{dT_m}{dn}\lt \dfrac{dT_L}{dn}\)이면 안정.
Q986
전기기기
2차 저항
📄 2021.3 기출
3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차측에 외부 가변저항을 넣는 이유는?
💡 해설 보기
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
2차 저항으로 기동토크를 키우고 기동전류를 줄입니다(비례추이).
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
2차 저항으로 기동토크를 키우고 기동전류를 줄입니다(비례추이).
Q987
전기기기
기전력
📄 2021.3 기출
✎ 유사
4극, 파권, 도체수 250인 직류발전기가 1200rpm으로 회전할 때 유기기전력을 정하는 식은?
💡 해설 보기
직류발전기 유기기전력
\[ E=\frac{p\,Z\,\phi\,N}{60\,a}\,[\text{V}] \]
· \(p\): 극수, \(Z\): 총 도체수, \(\phi\): 극당 자속, \(N\): 회전수[rpm], \(a\): 병렬회로수
권선 방식에 따라 \(a\)가 다릅니다 — 파권(중권 아님): \(a=2\), 중권: \(a=p\).
이 문제는 파권이므로 \(a=2\)를 넣어 계산합니다.
\[ E=\frac{4\times250\times\phi\times1200}{60\times2}=10000\,\phi \]
핵심 — 파권 \(a=2\), 중권 \(a=p\)의 구분이 정답을 가릅니다.
\[ E=\frac{p\,Z\,\phi\,N}{60\,a}\,[\text{V}] \]
· \(p\): 극수, \(Z\): 총 도체수, \(\phi\): 극당 자속, \(N\): 회전수[rpm], \(a\): 병렬회로수
권선 방식에 따라 \(a\)가 다릅니다 — 파권(중권 아님): \(a=2\), 중권: \(a=p\).
이 문제는 파권이므로 \(a=2\)를 넣어 계산합니다.
\[ E=\frac{4\times250\times\phi\times1200}{60\times2}=10000\,\phi \]
핵심 — 파권 \(a=2\), 중권 \(a=p\)의 구분이 정답을 가릅니다.
Q988
전기기기
유도자형
📄 2021.3 기출
발전기 회전자에 유도자를 주로 사용하는 발전기는?
💡 해설 보기
유도자형 발전기
계자·전기자를 고정하고 유도자(철심)만 회전. 고주파 발전기 등 고속·고주파용에 적합(브러시·정류자 없음).
풀이
유도자형은 고주파 발전기.
계자·전기자를 고정하고 유도자(철심)만 회전. 고주파 발전기 등 고속·고주파용에 적합(브러시·정류자 없음).
풀이
유도자형은 고주파 발전기.
Q989
전기기기
BJT
📄 2021.3 기출
BJT에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 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
BJT는 전류구동형이며 전압구동은 MOSFET입니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
BJT는 전류구동형이며 전압구동은 MOSFET입니다.
Q990
전기기기
슬립 관계
📄 2021.3 기출
슬립 s로 회전 중 2차 유기전압 E2s와 2차 주파수 f2s는?
💡 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
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
\[ P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s),\quad 동기와트=P_2,\quad 2차효율=1-s \]동기와트로 토크를 표시. s<0이면 발전기.
풀이
\(E_{2s}=sE_2\), \(f_{2s}=sf_2\).
Q991
전기기기
변류기
📄 2021.3 기출
전류계 교체를 위해 변류기 2차측을 먼저 단락시켜야 하는 이유는?
💡 해설 보기
변류기(CT)
대전류를 계기·계전기용 소전류로 변환. 운전 중 2차를 개방하면 안 됨(과전압·소손). 점검 시 2차 단락 후 작업.
풀이
CT 2차를 개방하면 고전압이 유기되어 위험하므로 단락합니다.
대전류를 계기·계전기용 소전류로 변환. 운전 중 2차를 개방하면 안 됨(과전압·소손). 점검 시 2차 단락 후 작업.
풀이
CT 2차를 개방하면 고전압이 유기되어 위험하므로 단락합니다.
Q992
전기기기
유도기전력
📄 2021.3 기출
✎ 유사
단자전압 220V, 부하전류 50A 분권발전기의 유도기전력은? (전기자저항 반영)
💡 해설 보기
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
발전기 \(E=V+I_aR_a\)(전기자 강하를 더함).
\(N_s=\dfrac{120f}{P},\ N=N_s(1-s),\ f_2=sf\), 전력분배 \(P_2:P_{c2}:P_o=1:s:(1-s)\), 토크 \(T\propto V^2\), 비례추이(2차저항), 기동 Y-Δ(1/3).
풀이
발전기 \(E=V+I_aR_a\)(전기자 강하를 더함).
Q993
전기기기
순환전류
📄 2021.3 기출
✎ 유사
기전력 E₀, 동기임피던스 Zs인 2대 3상 동기발전기를 무부하 병렬운전할 때 위상차로 흐르는 것은?
💡 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
위상차가 있으면 동기화(유효순환)전류가 흘러 위상을 맞춥니다.
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
위상차가 있으면 동기화(유효순환)전류가 흘러 위상을 맞춥니다.
Q994
전기기기
조상
📄 2021.3 기출
역률 1 동기전동기를 동기조상기로 쓰며 여자전류를 증가시키면?
💡 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
과여자 → 진상 무효전류(콘덴서 작용).
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
과여자 → 진상 무효전류(콘덴서 작용).
Q995
전기기기
전기자반작용
📄 2021.3 기출
직류발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
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
반작용은 자속을 감소시켜 기전력을 감소시킵니다.
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
반작용은 자속을 감소시켜 기전력을 감소시킵니다.
Q996
전기기기
병렬 부하분담
📄 2021.3 기출
단상변압기 2대 병렬운전에서 각 부하전류 Ia, Ib와 임피던스 Za, Zb의 관계는?
💡 해설 보기
변압기 병렬운전
극성·권수비·%Z 일치. 부하분담은 용량에 비례, %임피던스에 반비례. %Z 다르면 순환전류.
풀이
병렬은 전압강하가 같아 \(I_a Z_a=I_b Z_b\)(전류는 임피던스에 반비례).
극성·권수비·%Z 일치. 부하분담은 용량에 비례, %임피던스에 반비례. %Z 다르면 순환전류.
풀이
병렬은 전압강하가 같아 \(I_a Z_a=I_b Z_b\)(전류는 임피던스에 반비례).
Q997
전기기기
전자 가속
📄 2021.3 기출
전하 e, 질량 m 전자가 전계 E에 정지 후 t초 이동거리는? (기기 응용)
💡 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
\(x=\frac12\frac{eE}{m}t^2\).
\(E=4.44fN\phi_m\), 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
\(x=\frac12\frac{eE}{m}t^2\).
Q998
전기기기
단자전압
📄 2021.3 기출
✎ 유사
Xs=10Ω, ra=0.1Ω, 1상 유도기전력 E인 Y결선 발전기의 단자전압을 정하는 것은?
💡 해설 보기
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
\(V=E-I(r_a+jX_s)\)의 벡터관계로 구합니다.
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
\(V=E-I(r_a+jX_s)\)의 벡터관계로 구합니다.
Q999
전기기기
슬립
📄 2021.3 기출
60Hz, 6극 권선형 유도전동기의 정격부하 회전수가 1140rpm일 때 슬립은?
💡 해설 보기
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
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1140}{1200}=0.05=5\%\).
\[ s=\frac{N_s-N}{N_s},\qquad N_s=\frac{120f}{P},\quad N=N_s(1-s) \]· \(N_s\): 동기속도, \(N\): 회전속도, \(P\): 극수
기동 시 \(s=1\), 무부하 시 \(s\approx0\). 2차주파수 \(f_2=sf\).
풀이
\(N_s=1200\), \(s=\dfrac{1200-1140}{1200}=0.05=5\%\).
Q930
전기설비기술기준
이격
📄 2021.3 기출
✎ 유사
22.9kV 가공전선로의 다중접지 중성선과 첨가 통신선의 이격거리는 몇 cm 이상인가?
💡 해설 보기
이격거리 규정
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
다중접지 중성선-첨가통신선 이격 60cm 이상.
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
다중접지 중성선-첨가통신선 이격 60cm 이상.
Q931
전기설비기술기준
빈칸
📄 2021.3 기출
( )에 들어갈 내용: 전선로를 지지하기 위한 철탑·철주 등을 무엇이라 하는가?
💡 해설 보기
규정 빈칸 채우기
해당 KEC 조문의 수치·용어를 규정에 맞게 적용합니다.
해당 규정
전선로를 지지하는 구조물은 지지물.
해당 KEC 조문의 수치·용어를 규정에 맞게 적용합니다.
해당 규정
전선로를 지지하는 구조물은 지지물.
Q932
전기설비기술기준
전격살충기
📄 2021.3 기출
전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 몇 m 이상 높은 곳에 시설하는가?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
전격격자는 지표상 3.5m 이상.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
전격격자는 지표상 3.5m 이상.
Q933
전기설비기술기준
울타리
📄 2021.3 기출
✎ 유사
154kV 모선에 접속되는 전력용 커패시터에 울타리를 시설할 때 높이와 충전부까지 거리의 합은 몇 m 이상인가?
💡 해설 보기
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
160kV 이하: 6m+가산 → 154kV는 약 8m 이상(고전압 가산).
· 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
160kV 이하: 6m+가산 → 154kV는 약 8m 이상(고전압 가산).
Q934
전기설비기술기준
삭도
📄 2021.3 기출
✎ 유사
22.9kV 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태로 시설될 때 이격거리는 몇 m 이상인가?
💡 해설 보기
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
22.9kV-삭도 제1차 접근 이격 2m 이상.
동일 지지물 병가 순서(고압 위·저압 아래)와 전압등급별 이격거리, 건조물·도로·타 전선·약전류선 접근 시 이격을 적용합니다.
해당 규정
22.9kV-삭도 제1차 접근 이격 2m 이상.
Q935
전기설비기술기준
높이
📄 2021.3 기출
22.9kV 가공전선로를 시가지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상인가?
💡 해설 보기
가공전선·통신선의 지표상 높이 (대표값)
해당 값
시가지 특고압(35kV 이하) 지표상 10m 이상.
| 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 |
시가지 특고압(35kV 이하) 지표상 10m 이상.
Q936
전기설비기술기준
연동선
📄 2021.3 기출
저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 몇 mm²인가?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
저압 옥내배선 연동선 최소 2.5mm².
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
저압 옥내배선 연동선 최소 2.5mm².
Q937
전기설비기술기준
리플프리
📄 2021.3 기출
'리플프리(Ripple-free) 직류'란 교류를 직류로 변환할 때 리플 성분이 몇 % 이하인 직류인가?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
리플프리 직류는 리플 실효값이 10% 이하.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
리플프리 직류는 리플 실효값이 10% 이하.
Q938
전기설비기술기준
누설전류
📄 2021.3 기출
저압 전로에서 정전이 어려워 절연저항 측정이 곤란할 때 저항성 누설전류가 몇 mA 이하이면 양호한가?
💡 해설 보기
특고압·전선 시설기준(KEC)
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
저항성 누설전류 1mA 이하이면 양호로 봅니다.
전압등급·대상물별 이격·절연·접지·굵기 규정과 누설전류(최대공급전류의 1/2000 이하) 등을 적용합니다.
해당 규정
저항성 누설전류 1mA 이하이면 양호로 봅니다.
Q939
전기설비기술기준
수소냉각
📄 2021.3 기출
수소 냉각식 발전기·수소냉각장치 시설기준으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 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·차단합니다.
· 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·차단합니다.
Q940
전기설비기술기준
절연전선
📄 2021.3 기출
✎ 유사
저압 절연전선으로 전기용품안전관리법 적용 외에 KS 적합품으로 사용할 수 있는 것은?
💡 해설 보기
전선 종류·굵기
절연전선·나전선·경동연선 등. 전압·장소·공사방법별 최소 굵기(지름·단면적)를 적용합니다.
해당 규정
KEC상 450/750V 일반 절연전선 등 KS 적합 절연전선을 사용합니다.
절연전선·나전선·경동연선 등. 전압·장소·공사방법별 최소 굵기(지름·단면적)를 적용합니다.
해당 규정
KEC상 450/750V 일반 절연전선 등 KS 적합 절연전선을 사용합니다.
Q941
전기설비기술기준
가선방식
📄 2021.3 기출
전기철도차량에 전력을 공급하는 전차선 가선방식에 <u>포함되지 않는</u> 것은?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
전차선 가선방식은 가공·강체·제3레일 방식이며 지중케이블은 아닙니다.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
전차선 가선방식은 가공·강체·제3레일 방식이며 지중케이블은 아닙니다.
Q942
전기설비기술기준
가요전선관
📄 2021.3 기출
금속제 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선 시설기준으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 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
가요전선관 관 안에서 전선을 접속하지 않습니다.
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 관 안에서 전선을 접속하지 않습니다.
Q943
전기설비기술기준
이격
📄 2021.3 기출
✎ 유사
터널 안 저압전선이 다른 저압전선·약전류전선과 접근·교차할 때의 조치는?
💡 해설 보기
이격거리 규정
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
규정 이격거리를 두거나 절연성 격벽을 시설합니다.
충전부·전선과 다른 시설물의 접촉·근접 사고를 막는 최소 간격으로, 대상물과 전압등급에 따라 정해집니다.
해당 규정
규정 이격거리를 두거나 절연성 격벽을 시설합니다.
Q944
전기설비기술기준
피뢰기
📄 2021.3 기출
전기철도 설비 보호용 피뢰기 시설기준으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
피뢰기·절연협조
피뢰기로 이상전압을 제한전압 이하로 억제. 기기 절연강도를 피뢰기 제한전압보다 높게(BIL) 협조시킵니다.
해당 규정
피뢰기는 반드시 접지해야 합니다.
피뢰기로 이상전압을 제한전압 이하로 억제. 기기 절연강도를 피뢰기 제한전압보다 높게(BIL) 협조시킵니다.
해당 규정
피뢰기는 반드시 접지해야 합니다.
Q945
전기설비기술기준
B종
📄 2021.3 기출
✎ 유사
단면적 38mm² 경동연선을 사용하고 지지물로 B종 철주·B종 철근콘크리트주를 쓰는 특고압 가공전선로의 경간은 몇 m 이하인가?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
B종주 특고압 표준 경간 250m 이하.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
B종주 특고압 표준 경간 250m 이하.
Q946
전기설비기술기준
태양광 계측
📄 2021.3 기출
태양광설비에 시설하는 계측기의 계측대상에 해당하는 것은?
💡 해설 보기
전기설비 시설기준(KEC)
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
태양광 계측대상은 전압·전류·전력.
전압등급·장소·대상물에 따른 시설방법·이격·높이·굵기·접지·보호 규정을 적용해 감전·화재·기계적 손상을 방지합니다.
해당 규정
태양광 계측대상은 전압·전류·전력.
Q947
전기설비기술기준
교통신호등
📄 2021.3 기출
교통신호등 회로의 사용전압이 몇 V를 넘으면 지락 시 자동차단장치를 시설하는가?
💡 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
사용전압 150V 초과 시 지락 자동차단장치를 시설.
대상 설비·장소의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·이격·접지·보호 규정을 적용합니다. 각 보기가 규정에 부합하는지 판단합니다.
해당 규정
사용전압 150V 초과 시 지락 자동차단장치를 시설.
Q948
전기설비기술기준
소선
📄 2021.3 기출
가공전선로 지지물 지선에 연선을 쓸 때 소선은 몇 가닥 이상이어야 하는가?
💡 해설 보기
지선(지지선) 시설 기준
· 소선 3가닥 이상의 연선 사용
· 안전율 2.5 이상, 최저 인장하중 4.31kN 이상
· 지중·지표상 30cm까지 아연도금 철봉 등 내식성 재료
해당 값
지선 소선 3가닥 이상.
· 소선 3가닥 이상의 연선 사용
· 안전율 2.5 이상, 최저 인장하중 4.31kN 이상
· 지중·지표상 30cm까지 아연도금 철봉 등 내식성 재료
해당 값
지선 소선 3가닥 이상.
Q949
전기설비기술기준
계통
📄 2021.3 기출
저압전로 보호도체·중성선 접속방식에 따른 접지계통 분류가 <u>아닌</u> 것은?
💡 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
접지계통은 TN·TT·IT이며 TC 계통은 없습니다.
대상 설비·장소의 안전(감전·화재·기계적 손상 방지)을 위한 시설방법·이격·접지·보호 규정을 적용합니다. 각 보기가 규정에 부합하는지 판단합니다.
해당 규정
접지계통은 TN·TT·IT이며 TC 계통은 없습니다.
🧮 공학계산기
0
계산 기록
SI ×10ⁿ