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Q1461 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
동심 구형 콘덴서의 내외 반지름을 각각 5배로 증가시키면 정전용량은 몇 배로 증가하는가?
① 20
② 5 ★ 정답
③ 15
④ 10
💡 해설 보기

동심구형 콘덴서의 정전용량은 \(C=\dfrac{4\pi\varepsilon ab}{b-a}\)이다. 내외 반지름 a, b를 각각 5배로 하면 분자 ab는 25배, 분모 b−a는 5배가 되어 정전용량은 25/5=5배로 증가한다.

Q1462 전자기학 유전체 📄 2024.8 기출
정전용량이 0.3[μF]인 평행판 공기 콘덴서의 전극 간격 절반 두께에 유리판을 끼워 넣었다. 이때 콘덴서의 정전용량은 약 몇 [μF]인가? (단, 유리의 비유전율은 10이다.)
① 0.55 ★ 정답
② 0.25
③ 0.35
④ 0.45
💡 해설 보기

간격 절반에 비유전율 10인 유리판을 끼우면 공기층과 유리층이 직렬 연결된다. 공기층 \(C_1=2C_0=0.6[\mu F]\), 유리층 \(C_2=2\varepsilon_r C_0=6[\mu F]\). 직렬 합성: \(C=\dfrac{1}{1/0.6+1/6}\approx 0.55[\mu F]\).

Q1463 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
다음 정전계에 관한 식 중에서 틀린 것은? (단, D는 전속밀도, V는 전위, ρ는 공간(체적)전하밀도, ε은 유전율이다.)
① 포아송의 방정식 : \(\nabla^2 V = \rho/\varepsilon\) ★ 정답
② 가우스의 정리 : divD=ρ
③ 라플라시의 방정식 : \(\nabla^2 V=0\)
④ 발산의 정리 : \(\oint_s D\cdot ds=\int_v \mathrm{div}D\,dv\)
💡 해설 보기

포아송의 방정식은 \(\nabla^2 V=-\dfrac{\rho}{\varepsilon}\)로 우변에 음(−)의 부호가 있어야 한다. 보기 ①의 \(\nabla^2 V=\rho/\varepsilon\)은 부호가 빠진 틀린 식이다.

Q1464 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
진공 중에 반지름 1[cm]인 무한장 원통도체 두 가닥이 중심 사이 간격 1[m]로 나란히 놓여 있다. 이 선로 1[km]마다의 정전용량은 약 몇 [μF]가 되는가?
① \(6\times10^{-6}\)
② \(6\times10^{-3}\) ★ 정답
③ \(1.2\times10^{-2}\)
④ \(1.4\times10^{-2}\)
💡 해설 보기

평행 원통 선로 1m당 정전용량 \(C=\dfrac{\pi\varepsilon_0}{\ln(D/a)}\). D=1m, a=0.01m이므로 ln100=4.61, \(C\approx 6\times10^{-12}[F/m]\). 1km는 \(6\times10^{-9}[F]=6\times10^{-3}[\mu F]\).

Q1465 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
전속밀도에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
① 전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다. ★ 정답
② 전속은 스칼라량이기 때문에 전속밀도도 스칼라량이다.
③ 전속밀도는 전계의 세기의 방향과 반대 방향이다.
④ 전속밀도는 유전체 내에 분극의 세기와 같다.
💡 해설 보기

전속(전기력선속)은 자유전하량만으로 결정되므로 전속밀도 D는 유전체의 종류에 관계없이 자유전하 분포로만 정해진다.

Q1466 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
유전율이 ε인 공간에서 반지름 a인 접지 구도체가 원점에, 점전하가 (d, 0, 0)인 점에 있다. 구도체를 제외한 공간의 전계를 구하기 위해 구도체를 영상전하로 대치할 때, 영상점전하의 위치는?
① \((a^2/d,\,0,\,0)\) ★ 정답
② \((-a^2/d,\,0,\,0)\)
③ \((0,\,+a^2/d,\,0)\)
④ \((d^2/4a,\,0,\,0)\)
💡 해설 보기

접지 구도체(반지름 a, 중심 원점)와 점전하 (d,0,0)의 영상전하는 구의 중심에서 점전하 방향으로 \(a^2/d\)만큼 떨어진 위치, 즉 \((a^2/d,\,0,\,0)\)에 놓인다.

Q1467 전자기학 유전체 📄 2024.8 기출
정전용량이 C₀(μF)인 평행판의 공기 커패시터가 있다. 두 극판 사이에 극판과 평행하게 절반을 비유전율이 εᵣ인 유전체로 채우면 커패시터의 정전용량 (μF)은?
① \(\dfrac{2C_0}{1+1/\varepsilon_r}\) ★ 정답
② \(\dfrac{C_0}{2(1+1/\varepsilon_r)}\)
③ \(\dfrac{C_0}{1+1/\varepsilon_r}\)
④ \(\dfrac{4C_0}{1+1/\varepsilon_r}\)
💡 해설 보기

극판과 평행하게 절반을 유전체로 채우면 공기층 \(C_1=2C_0\), 유전체층 \(C_2=2\varepsilon_r C_0\)이 직렬 연결된다. 합성 \(C=\dfrac{2C_0}{1+1/\varepsilon_r}\).

Q1468 전자기학 전자기파 📄 2024.8 기출
자유 공간을 진행하는 전자기파의 전계와 자계의 위상차는?
① 위상이 같다. ★ 정답
② 자계가 π/2빠르다.
③ 전계가 π빠르다.
④ 전계가 π/2빠르다.
💡 해설 보기

자유 공간(진공)을 진행하는 전자기파에서는 전계와 자계가 서로 수직 방향으로 진동하면서 동일한 위상으로 변화한다. 따라서 위상차가 없다.

Q1469 전자기학 유전체 📄 2024.8 기출
유전율이 각각 다른 두 유전체가 서로 경계를 이루며 접해 있다. 다음 중 옳지 않은 것은? (단, 이 경계면에는 진전하분포가 없다고 한다.)
① 경계면에서 전계와 전속밀도는 불변이다. ★ 정답
② 경계면에서 전계의 접선성분은 연속이다.
③ 경계면에서 전속밀도의 법선성분은 연속이다.
④ 경계면에서 전계와 전속밀도는 굴절한다.
💡 해설 보기

경계면에서는 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분만 연속이며, 전계와 전속밀도 자체는 경계면에서 굴절하며 크기가 변한다. '불변이다'는 설명은 틀렸다.

Q1470 전자기학 자성체 📄 2024.8 기출
반자성체에서 비투자율 μₛ는 어느 값을 갖는가?
① \(\mu_s < 1\) ★ 정답
② \(\mu_s = 1\)
③ \(\mu_s > 1\)
④ \(\mu_s = 0\)
💡 해설 보기

반자성체는 외부 자계와 반대 방향으로 약하게 자화되는 물질로, 비투자율이 1보다 작은 값(\(\mu_s < 1\))을 갖는다.

Q1471 전자기학 유전체 📄 2024.8 기출
커패시터를 제조하는 데 4가지(A, B, C, D)의 유전재료가 있다. 커패시터 내의 전계를 일정하게 하였을 때, 단위체적당 가장 큰 에너지 밀도를 나타내는 재료부터 순서대로 나열한 것은? (단, εᵣA=8, εᵣB=10, εᵣC=2, εᵣD=4이다.)
① B>A>D>C ★ 정답
② C>D>A>B
③ D>A>C>B
④ A>B>D>C
💡 해설 보기

전계가 일정할 때 단위체적당 에너지 밀도 \(w=\frac{1}{2}\varepsilon_0\varepsilon_r E^2\)으로 비유전율에 비례한다. B(10)>A(8)>D(4)>C(2) 순이므로 정답은 B>A>D>C.

Q1472 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
접지된 구도체와 점전하 사이에 작용하는 힘은?
① 항상 흡인력으로 작용한다. ★ 정답
② 항상 반발력으로 작용한다.
③ 조건에 따라 흡인력으로 작용한다.
④ 조건에 따라 반발력으로 작용한다.
💡 해설 보기

접지된 구도체 표면에는 점전하와 항상 반대 부호의 영상전하가 유도되므로, 전하의 크기나 거리 조건에 관계없이 항상 흡인력이 작용한다.

Q1473 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
질량(m)이 10⁻¹⁰kg이고, 전하량(Q)이 10⁻⁸C인 전하가 전기장에 의해 가속되어 운동하고 있다. 가속도가 a=10²i+10²j[m/s²]일 때 전기장의 세기 E[V/m]는?
① \(E=10^4\mathbf{i}+10^5\mathbf{j}\)
② \(E=10^{-6}+10^{-4}\mathbf{j}\)
③ \(E=\mathbf{i}+\mathbf{j}\) ★ 정답
④ \(E=\mathbf{i}+10\mathbf{j}\)
💡 해설 보기

\(F=ma=10^{-10}\times10^2(\mathbf{i}+\mathbf{j})=10^{-8}(\mathbf{i}+\mathbf{j})\)[N]. \(E=F/Q=10^{-8}(\mathbf{i}+\mathbf{j})/10^{-8}=\mathbf{i}+\mathbf{j}\)[V/m].

Q1474 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
극판 넓이 100[cm²], 극판 사이 간격 2[mm]인 평행판 콘덴서를 비유전율 4인 유전체로 가득 채웠다. 이 콘덴서가 갖는 정전용량[pF]에 가장 가까운 값은? (단, ε₀=8.855×10⁻¹²[F/m]로 본다.)
① 44.3
② 88.6
③ 177 ★ 정답
④ 354
💡 해설 보기

\(C=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon_r S}{d}=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times4\times10^{-2}}{2\times10^{-3}}\approx1.77\times10^{-10}[F]=177[pF]\).

Q1475 전자기학 하전입자운동 📄 2024.8 기출
평등자계와 직각방향으로 일정한 속도로 발사된 전자의 원운동에 관한 설명으로 옳은 것은?
① 플레밍의 오른손법칙에 의한 로렌츠의 힘과 원심력의 평형 원운동이다.
② 전자의 원운동 주파수는 전자의 질량에 비례한다.
③ 전자의 원운동 주기는 전자의 발사 속도와 무관하다. ★ 정답
④ 원의 반지름은 전자의 발사속도와 전계의 세기의 곱에 반비례한다.
💡 해설 보기

전자의 원운동 주기는 \(T=\dfrac{2\pi m}{qB}\)로 질량과 자속밀도에만 의존하고 발사 속도와는 무관하다. 원운동 주파수는 질량에 반비례하며, 회전 반지름은 발사속도와 자속밀도로 정해지고 전계와는 관계없다.

Q1476 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
접지된 무한 평면 도체가 있고, 그로부터 3[m] 되는 위치의 공기 중에 6[C]의 점전하를 놓았다. 이 점전하에 작용하는 힘의 크기는 몇 [N]인가?
① \(9\times10^9\) ★ 정답
② \(2.25\times10^9\)
③ \(3.6\times10^{10}\)
④ \(4.5\times10^9\)
💡 해설 보기

영상전하는 −6[C]이고, 간격은 2h=6[m]. \(F=\dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0}\cdot\dfrac{Q^2}{(2h)^2}=9\times10^9\times\dfrac{36}{36}=9\times10^9[N]\).

Q1477 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
폐곡면을 지나는 전속과 폐곡면 내부 전하의 관계를 나타내는 법칙은?
① 쿨롱의 법칙
② 라플라스 법칙
③ 가우스 법칙 ★ 정답
④ 푸아송의 법칙
💡 해설 보기

폐곡면을 지나는 전속(전기력선속)과 그 내부에 있는 전하량의 관계를 나타내는 것은 가우스 법칙이다.

Q1478 전자기학 유전체 📄 2024.8 기출
비유전율이 4인 매질과 9인 매질이 맞닿아 있고 그 맞닿음면에는 참전하가 놓여 있지 않다. 비유전율 4인 쪽에서 법선과 30°를 이루며 전계가 들어올 때, 건너편 매질에서 전계가 법선과 이루는 각을 θ₂라 하면 tanθ₂의 값은?
① \(\dfrac{3\sqrt{3}}{4}\) ★ 정답
② \(\dfrac{\sqrt{3}}{2}\)
③ \(\dfrac{4\sqrt{3}}{27}\)
④ \(\dfrac{9\sqrt{3}}{4}\)
💡 해설 보기

굴절 관계 \(\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}\). \(\tan\theta_2=\tan30°\times\dfrac{9}{4}=\dfrac{1}{\sqrt{3}}\times\dfrac{9}{4}=\dfrac{3\sqrt{3}}{4}\).

Q1479 전자기학 자성체 📄 2024.8 기출
외부에서 자계를 걸었을 때 자화의 세기 J가 자계 H와 같은 방향으로 약하게 생기는 매질이 있다. 이 매질의 자화율 χ와 비투자율 μₛ의 범위로 옳은 것은?
① \(\chi<0,\;\mu_s<1\)
② \(\chi=0,\;\mu_s=1\)
③ \(\chi>0,\;\mu_s>1\) ★ 정답
④ \(\chi>0,\;\mu_s<1\)
💡 해설 보기

J=χH로 J와 H의 방향이 같으면 χ>0(상자성체). \(\mu_s=1+\chi>1\). 따라서 χ>0, μₛ>1이 정답이다.

Q1480 전자기학 정전계 📄 2024.8 기출
전기설비의 금속제 외함을 대지에 접속하여 대지를 기준전위로 삼는 물리적 근거로 가장 알맞은 것은?
① 대지의 도전율이 금속에 가까울 만큼 커서 접지저항이 0이 되기 때문이다.
② 대지는 정전용량이 대단히 커서 전하가 드나들어도 전위 변동이 거의 없기 때문이다. ★ 정답
③ 대지에 생기는 영상전하가 도체가 가진 전하를 완전히 상쇄해 주기 때문이다.
④ 국제 규약으로 대지의 전위를 0[V]로 정해 두었기 때문이다.
💡 해설 보기

대지는 크기가 사실상 무한하여 정전용량이 대단히 크므로, 접지선을 통해 어느 정도의 전하가 오가더라도 전위는 거의 움직이지 않는다. 이 성질 덕분에 대지를 기준(영)전위로 삼는다.

Q1479 회로이론 Routh안정도 📄 2024.8 기출
특성방정식이 s³+2s²+3s+K=0인 제어계가 안정하기 위한 K의 범위는?
① 6<K<0
② 0<K<6 ★ 정답
③ K>6
④ K<6
💡 해설 보기

라우스 표를 작성하면 s¹행의 조건에서 (2×3−1×K)/2>0, 즉 K<6이어야 하고, s⁰행에서 K>0이어야 한다. 두 조건을 모두 만족해야 안정하므로 정답은 0<K<6이다.

Q1480 회로이론 정상편차 📄 2024.8 기출
그림의 블록선도로 표현된 제어시스템에서 단위램프입력에 대한 정상상태오차(정상편차)가 0.01이다. 이 제어시스템의 제어요소 G<sub>C1</sub>(s)의 k는? (G<sub>C1</sub>(s)=K, G<sub>C2</sub>(s)=(1+0.15s)/(1+0.25s), G<sub>P</sub>(s)=200/[s(s+1)(s+2)])
① 100
② 0.1
③ 1 ★ 정답
④ 10
💡 해설 보기

단위 램프입력의 정상편차 \(e_{ss}=1/K_v\). \(K_v=\lim_{s\to0}sG(s)=100K\). \(e_{ss}=1/(100K)=0.01\)로 두면 K=1.

Q1481 회로이론 상태방정식 📄 2024.8 기출
어떤 선형 시스템이 아래 상태방정식으로 기술될 때, e<sup>At</sup>로 정의되는 천이행렬을 구하면? (단, A=[[0,1],[-2,-3]])
① \(\begin{bmatrix}2e^{-t}-e^{-2t}&-2e^{-t}+2e^{-2t}\\e^{-t}-e^{-2t}&-e^{-t}+2e^{-2t}\end{bmatrix}\)
② \(\begin{bmatrix}2e^{-t}-e^{-3t}&e^{-t}-e^{-3t}\\-2e^{-t}+2e^{-3t}&-e^{-t}+2e^{-3t}\end{bmatrix}\)
③ \(\begin{bmatrix}2e^{-t}-e^{-2t}&e^{-t}-e^{-2t}\\-2e^{-t}+2e^{-2t}&-e^{-t}+2e^{-2t}\end{bmatrix}\) ★ 정답
④ \(\begin{bmatrix}e^{-t}-e^{-2t}&2e^{-t}-e^{-2t}\\-e^{-t}+2e^{-2t}&-2e^{-t}+2e^{-2t}\end{bmatrix}\)
💡 해설 보기

천이행렬 \(\phi(t)=e^{At}=\mathcal{L}^{-1}[(sI-A)^{-1}]\). 특성근 s=−1, −2이며 역라플라스 변환을 취하면 정답의 행렬이 된다.

Q1482 회로이론 논리회로 📄 2024.8 기출
그림과 같은 회로는 어떤 논리회로인가? (두 입력 A, B가 다이오드를 통해 결합되어 논리곱(AND) 동작을 수행한 뒤, 트랜지스터에 의해 반전(NOT)되어 출력되는 DTL 구조)
① NOR 회로
② OR 회로
③ NAND 회로 ★ 정답
④ AND 회로
💡 해설 보기

두 입력 A, B가 다이오드를 통해 결합되어 논리곱(AND) 동작을 수행한 뒤, 그 결과가 트랜지스터에 의해 반전(NOT)되어 출력되는 전형적인 DTL(다이오드-트랜지스터 논리) 구조이다. 다이오드단의 AND와 트랜지스터단의 반전이 결합되어 NAND 논리가 구현된다.

Q1483 회로이론 제어계분류 📄 2024.8 기출
일정 입력에 대해 잔류 편차가 있는 제어계는?
① 적분 제어계
② 비례 적분 미분 제어계
③ 비례 제어계 ★ 정답
④ 비례 적분 제어계
💡 해설 보기

비례(P) 제어 동작만으로는 일정 입력(계단 입력)에 대해 정상상태에서 잔류편차(off-set)가 남는다. 적분(I) 동작이 포함된 제어계(적분, 비례적분, 비례적분미분)는 정상상태 오차를 0으로 만든다.

Q1484 회로이론 대칭좌표법 📄 2024.8 기출
상의 순서가 a-b-c인 불평형 3상 교류회로에서 각 상의 전류가 Ia=7.28∠15.95°[A], Ib=12.81∠-128.66°[A], Ic=7.21∠123.69°[A]일 때 역상분 전류는 약 몇 A인가?
① 2.51∠96.55° ★ 정답
② 8.95∠-1.14°
③ 2.51∠-96.55°
④ 8.95∠1.14°
💡 해설 보기

역상분 전류 \(I_2=\dfrac{1}{3}(I_a+a^2 I_b+aI_c)\)를 계산하면 크기 2.51, 위상각은 제2사분면이므로 96.55°가 되어 2.51∠96.55°이다.

Q1485 회로이론 Routh안정도 📄 2024.8 기출
특성방정식이 s⁵+s⁴+8s³+6s²+4s+2=0으로 주어졌을 때 불안정한 근의 수는?
① 2
② 3
③ 0 ★ 정답
④ 1
💡 해설 보기

라우스 표를 구성하면 제1열이 1, 1, 2, 5, 1.2, 2로 부호 변화 없이 모두 양수가 되므로, s평면 우반부에 위치하는 불안정한 근은 없다. 정답은 0이다.

Q1486 회로이론 주파수응답 📄 2024.8 기출
G(jω)=K/[(1+2jω)(1+jω)]의 이득여유가 20[dB]가 되도록 하는 K의 값은?
① 10
② 0
③ 1/10 ★ 정답
④ 1
💡 해설 보기

이득여유는 위상교차 주파수에서 \(GM=20\log_{10}\dfrac{1}{|G(j\omega)|}\)으로 구한다. 허수부가 0이 되는 조건은 ω=0이고 이때 |G(j0)|=K이다. \(20\log_{10}\dfrac{1}{K}=20\)에서 K=1/10.

Q1487 회로이론 과도응답 📄 2024.8 기출
제어계의 과도응답에서 감쇠비란?
① 최대 오버슈트를 제2 오버슈트로 나눈 값이다.
② 제2 오버슈트와 최대 오버슈트를 곱한 값이다.
③ 제2 오버슈트를 최대 오버슈트로 나눈 값이다. ★ 정답
④ 제2 오버슈트와 최대 오버슈트를 더한 값이다.
💡 해설 보기

과도응답에서 감쇠비(decay ratio)는 첫 번째로 나타나는 최대 오버슈트와 그 다음에 나타나는 제2 오버슈트의 비로 정의되며, 감쇠비 = 제2 오버슈트 / 최대 오버슈트이다.

Q1488 회로이론 주파수응답 📄 2024.8 기출
G(jω)=k/[jω(jω+1)]에 대한 나이퀴스트 선도로 옳은 것은?
① 선도①
② 선도②
③ 선도③ ★ 정답
④ 선도④
💡 해설 보기

\(G(j\omega)=k/[j\omega(j\omega+1)]\)의 실수부와 허수부는 각각 \(\text{Re}=-k/(\omega^2+1)\), \(\text{Im}=-k/[\omega(\omega^2+1)]\)로 모든 ω>0에서 궤적이 3사분면에만 존재하며, ω→0에서 발산, ω→∞에서 원점에 수렴하는 형태의 선도이다.

Q1489 회로이론 정상편차 📄 2024.8 기출
개루프 전달함수가 G(s)=(s+5)/[s(s+2)(s+4)]인 부궤환 제어계에서 단위램프입력에 대한 정상편차는?
① 5/8
② 0
③ 8/5 ★ 정답
④ 무한
💡 해설 보기

단위 램프 입력에 대한 정상편차는 속도편차상수 \(K_v=\lim_{s\to0}sG(s)\)를 이용해 \(e_{ss}=1/K_v\). \(K_v=\lim_{s\to0}\dfrac{s(s+5)}{s(s+2)(s+4)}=\dfrac{5}{8}\)이므로 \(e_{ss}=\dfrac{8}{5}\).

Q1490 회로이론 신호흐름선도 📄 2024.8 기출
다음의 신호선도를 메이슨의 공식을 이용하여 전달함수를 구하고자 한다. 이 신호선도에서 루프(Loop)는 몇 개인가?
① 4
② 3
③ 2 ★ 정답
④ 1
💡 해설 보기

신호선도의 루프는 시작마디로 되돌아오는 폐경로를 뜻한다. 이 선도에는 한 마디에서 자기 자신으로 되돌아오는 자기루프 1개와, 뒤쪽 마디에서 앞쪽 마디로 되돌아가는 피드백 경로가 만드는 루프 1개, 모두 2개의 루프가 있다.

Q1491 회로이론 Routh안정도 📄 2024.8 기출
제어시스템의 특성방정식이 s⁴+s³-3s²-s+2=0와 같을 때, 이 특성방정식에서 s 평면의 오른쪽에 위치하는 근은 몇 개인가?
① 1
② 2 ★ 정답
③ 0
④ 3
💡 해설 보기

특성방정식 \(s^4+s^3-3s^2-s+2=0\)을 인수분해하면 \((s-1)^2(s+1)(s+2)=0\)이 되어 근은 s=1(중근), s=−1, s=−2이다. s평면의 오른쪽(양의 실수부)에 위치하는 근은 s=1이 두 개이므로 정답은 2이다.

Q1492 회로이론 전달함수 📄 2024.8 기출
어떤 선형 시스템에서 입력 x(t)와 출력 y(t)가 d²y/dt²+5dy/dt+6y=3dx/dt+2x의 관계를 지킨다. 초기값을 모두 0으로 둘 때 이 시스템의 전달함수는?
① \(\dfrac{3s+2}{s^2+5s+6}\) ★ 정답
② \(\dfrac{s^2+5s+6}{3s+2}\)
③ \(\dfrac{2s+3}{s^2+5s+6}\)
④ \(\dfrac{3s+2}{s^2+6s+5}\)
💡 해설 보기

초기값이 모두 0이면 n계 미분은 sⁿ을 곱하는 연산으로 바뀐다. 양변을 옮기면 \((s^2+5s+6)Y(s)=(3s+2)X(s)\)이고, 전달함수 \(G(s)=\dfrac{3s+2}{s^2+5s+6}\).

Q1493 회로이론 Routh안정도 📄 2024.8 기출
Routh 안정도 판별법에 의한 방법 중 불안정한 제어계의 특성 방정식은?
① s³+4s²+5s+2=0
② s³+3s²+2s+8=0 ★ 정답
③ s³+s²+5s+4=0
④ s³+2s²+3s+4=0
💡 해설 보기

3차 특성방정식 s³+As²+Bs+C=0이 안정하려면 모든 계수가 양수이고 AB>C를 만족해야 한다. s³+3s²+2s+8=0은 A=3, B=2, C=8이므로 AB=6<C=8이 되어 불안정하다.

Q1494 회로이론 회로해석 📄 2024.8 기출
그림의 회로에서 4[Ω]에 흐르는 전류는 몇 [A]인가? (6Ω, 8A 전류원, 7A 전류원, 4Ω, 12Ω이 공통 노드 사이에 병렬 연결된 회로)
① 10
② 7.5 ★ 정답
③ 5
④ 2.5
💡 해설 보기

두 전류원이 모두 중간 노드 M으로 8+7=15[A]를 밀어 넣으므로 \(15=V(1/6+1/4+1/12)=0.5V\)에서 V=30[V], 4Ω에 흐르는 전류는 30/4=7.5[A].

Q1495 회로이론 논리회로 📄 2024.8 기출
그림의 회로와 동일한 논리소자는? (저항을 통해 전원(+V)에 연결된 공통 컬렉터 노드에 두 트랜지스터(T1, T2)가 병렬로 연결되고, 각 베이스가 입력 X, Y로 구동되는 구조)
① NAND
② NOR ★ 정답
③ AND
④ OR
💡 해설 보기

X 또는 Y 중 하나라도 하이(High)이면 해당 트랜지스터가 도통되어 출력이 로우(Low)로 끌려가므로, 이는 X와 Y의 OR을 반전한 NOR 동작에 해당한다.

Q1496 회로이론 이산시스템 📄 2024.8 기출
이산 시스템(Discrete data system)에서의 안정도 해석에 대한 설명 중 옳은 것은?
① 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 양의 반평면에 있으면 안정하다.
② 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 내부에 있으면 안정하다. ★ 정답
③ 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 단위원 외부에 있으면 안정하다.
④ 특성방정식의 모든 근이 z 평면의 음의 반평면에 있으면 안정하다.
💡 해설 보기

이산시스템의 안정 조건은 특성방정식의 모든 근이 z평면에서 단위원 내부에 위치하는 것이며, 이는 s평면의 좌반면 조건에 대응한다. 근이 단위원 위나 바깥에 있으면 임계안정 또는 불안정이 된다.

Q1497 회로이론 근궤적 📄 2024.8 기출
다음의 개루프 전달함수에 대한 근궤적이 실수축에서 이탈하게 되는 분리점은 약 얼마인가? \[G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+3)(s+8)},\quad K\geq0\]
① -0.93
② -5.74
③ -6.0
④ -1.33 ★ 정답
💡 해설 보기

분리점은 \(dK/ds=0\)인 점이므로 \(3s^2+22s+24=0\), s=(-22±√(484-288))/6=(-22±14)/6에서 s=−1.33 또는 s=−6이다. 실수축 위 근궤적은 0과 −3 사이 및 −8의 왼쪽에만 존재하므로 −6은 근궤적 위의 점이 아니다. 따라서 분리점은 s=−1.33이다.

Q1498 회로이론 논리회로 📄 2024.8 기출
그림의 논리기호가 나타내는 논리식은? (B가 OR 게이트의 입력과 AND 게이트의 입력에 동시에 들어가는 구조)
① X=A
② X=B ★ 정답
③ X=A+B
④ \(X=\bar{A}\cdot B+A\cdot\bar{B}\)
💡 해설 보기

그림의 굵은 점은 신호가 갈라지는 분기점이지 부정(NOT)이 아니므로, B는 그대로 OR 게이트의 입력과 AND 게이트의 입력에 동시에 들어간다. OR 게이트의 출력은 A+B이며 이를 B와 AND 연산하면 흡수법칙에 의해 X=(A+B)·B=B가 된다.

Q1461 전력공학 송전선로 📄 2024.8 기출
정전용량 0.01[μF/km], 길이 173.2[km], 선간전압 60[kV], 주파수 60[Hz]인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 A인가?
① 12.5
② 37.2
③ 6.3
④ 22.6 ★ 정답
💡 해설 보기

3상 충전전류 \(I_c=\omega C\dfrac{V}{\sqrt{3}}\). C=0.01×173.2=1.732[μF], ω=2π×60, V=60000[V]. \(I_c=2\pi\times60\times1.732\times10^{-6}\times\dfrac{60000}{\sqrt{3}}\approx22.6[A]\).

Q1462 전력공학 보호계전기 📄 2024.8 기출
최소 동작전류값 이상이면 일정한 시간에 동작하는 한시 특성을 갖는 계전기는?
① 정한시 계전기 ★ 정답
② 반한시성 정한시 계전기
③ 반한시 계전기
④ 순한시 계전기
💡 해설 보기

정한시 계전기는 동작전류가 정정값 이상이 되면 전류 크기에 관계없이 항상 일정한 시간이 지난 후에 동작하는 특성을 가진다.

Q1463 전력공학 수력발전 📄 2024.8 기출
수차의 무구속 속도(runaway speed)에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 조속기가 듣지 않는 사이에 부하를 잃으면 회전자가 스스로 올라가 닿는 최고 회전수이다.
② 정격 회전수보다 낮은 값이어서 회전부에 걸리는 원심력이 오히려 줄어든다. ★ 정답
③ 유효낙차와 개도를 고정해 둔 조건을 전제로 정의하는 값이다.
④ 수차와 발전기 회전부의 기계적 강도를 정하는 설계 기준으로 쓰인다.
💡 해설 보기

무구속 속도는 정격보다 훨씬 높게 올라가므로 원심력이 줄어든다는 설명이 틀렸다. 낙차와 개도를 묶어 둔 조건에서 정의하며 회전부 강도 설계의 기준으로 쓰인다.

Q1464 전력공학 송전선로 📄 2024.8 기출
송전선로에 복도체를 사용하는 가장 큰 이유는?
① 코로나 발생을 방지하고 인덕턴스를 감소시키기 위해서이다. ★ 정답
② 선로의 진동을 방지하기 위해서이다.
③ 철탑에 걸리는 하중을 평형시키기 위해서이다.
④ 선로를 뇌격으로부터 보호하기 위해서이다.
💡 해설 보기

복도체는 등가반지름을 크게 하여 전선 표면의 전위경도를 낮춤으로써 코로나 발생을 억제하고, 동시에 선로의 인덕턴스를 줄이고 정전용량을 늘려 송전용량을 높이는 효과가 있다.

Q1465 전력공학 변압기 📄 2024.8 기출
송전 계통의 한 부분이 그림과 같이 3상 변압기로 1차측은 Δ로, 2차측은 Y로 중성점이 접지되어 있을 경우, 1차측에 흐르는 영상전류는?
① 1차측 선로에서 반드시 0이다. ★ 정답
② 1차측 변압기 내부와 1차측 선로에서 반드시 0이다.
③ 1차측 선로에서 ∞이다.
④ 1차측 변압기 내부에서는 반드시 0이다.
💡 해설 보기

1차가 Δ결선이면 영상전류는 Δ권선 내부를 순환할 뿐 1차측 선로(외부 계통)로는 유출되지 않는다. 따라서 1차측 선로에서는 영상전류가 반드시 0이다.

Q1466 전력공학 송전전력 📄 2024.8 기출
송전단 전압을 Vₛ, 수전단 전압을 Vᵣ, 선로의 리액턴스를 X라 할 때, 정상 상태에서 최대 송전전력이 발생하는 부하각은 몇 [°]인가?
① 90° ★ 정답
② 45°
③ 60°
④ 30°
💡 해설 보기

송전전력 \(P=\dfrac{V_s V_r}{X}\sin\delta\)이므로 sin δ=1이 되는 δ=90°에서 최댓값을 가진다.

Q1467 전력공학 중성점접지 📄 2024.8 기출
33kV 이하의 단거리 송배전선로에 적용되는 비접지 방식에서 지락전류는 다음 중 어느 것을 말하는가?
① 충전전류 ★ 정답
② 단락전류
③ 누설전류
④ 뒤진전류
💡 해설 보기

33kV 이하 단거리 비접지 배전선로에서 1선 지락 시 흐르는 지락전류는 건전상의 대지정전용량을 통해 흐르는 충전전류이다.

Q1468 전력공학 동기조상기 📄 2024.8 기출
전력용 콘덴서에 비해 동기조상기의 이점으로 옳은 것은?
① 진상전류 이외에 지상전류를 취할 수 있다. ★ 정답
② 전력손실이 적다.
③ 유지보수가 쉽다.
④ 소음이 적다.
💡 해설 보기

동기조상기는 여자전류를 조정하여 진상·지상 전류를 모두 연속적으로 공급할 수 있다. 전력용 콘덴서는 진상전류만 공급 가능하다.

Q1469 전력공학 수력발전 📄 2024.8 기출
수력발전소에서 쓰는 여러 속도 개념 가운데, 무구속 속도(runaway speed)를 바르게 설명한 것은?
① 조속기를 잠근 채 전부하로 돌던 수차에서 부하가 갑자기 사라졌을 때 회전자가 다다르는 최대 회전수 ★ 정답
② 낙차 1[m]에서 출력 1[kW]를 내도록 축소한 상사 수차가 갖게 되는 회전수
③ 발전기의 극수와 계통 주파수만으로 정해지는 회전자계의 회전수
④ 수차 효율이 가장 높아지는 지점에 맞춰 정해 둔 상시 운전 회전수
💡 해설 보기

무구속 속도는 조속기를 잠근 채 부하가 갑자기 떨어져 나가면 유입 수량은 그대로인데 제동 토크만 없어져 회전수가 치솟는, 다다르는 최대 회전수를 말한다.

Q1470 전력공학 고장계산 📄 2024.8 기출
그림과 같은 전력계통의 154[kV] 송전선로에서 고장 지락 임피던스 Zgf를 통해서 1선 지락고장이 발생되었을 때 고장점에서 본 영상 %임피던스는? (단, 그림에 표시한 임피던스는 모두 동일용량, 100[MVA] 기준으로 환산한 %임피던스임)
① \(Z_0=Z_l+Z_t+3Z_{gf}\) ★ 정답
② \(Z_0=Z_l+Z_t+Z_{gf}+Z_G+Z_{GN}\)
③ \(Z_0=Z_l+Z_t+Z_G\)
④ \(Z_0=Z_l+Z_t+Z_{gf}\)
💡 해설 보기

1선 지락고장의 대칭좌표법 해석에서 고장점의 지락임피던스 Zgf는 영상회로에 3배로 나타난다. 따라서 \(Z_0=Z_l+Z_t+3Z_{gf}\)이다.

Q1471 전력공학 차단기 📄 2024.8 기출
3상용 차단기의 정격전압은 170kV이고 정격차단전류가 50kA일 때 차단기의 정격차단용량은 약 몇 MVA인가?
① 15000 ★ 정답
② 20000
③ 5000
④ 10000
💡 해설 보기

\(P_s=\sqrt{3}V_n I_s=\sqrt{3}\times170\times50\approx14722[MVA]\)로 약 15000[MVA]에 해당한다.

Q1472 전력공학 보호기기 📄 2024.8 기출
차단기에서 고속도 재폐로의 목적은?
① 안정도 향상 ★ 정답
② 고장전류 억제
③ 발전기 보호
④ 변압기 보호
💡 해설 보기

고속도 재폐로는 고장 제거 후 계통을 신속히 재투입하여 발전기 간 동기 이탈을 방지함으로써 계통의 안정도를 향상시키기 위한 것이다.

Q1473 전력공학 이상전압 📄 2024.8 기출
전력계통에서 내부 이상전압의 크기가 가장 큰 경우는?
① 무부하 선로 충전전류 차단시 ★ 정답
② 송전선로의 부하 차단기 투입시
③ 수차발전기의 부하 차단시
④ 유도성 소전류 차단시
💡 해설 보기

전력계통의 개폐서지 중에서 무부하 선로의 충전전류를 차단할 때 재점호 등으로 인해 가장 큰 내부 이상전압이 발생한다.

Q1474 전력공학 케이블 📄 2024.8 기출
케이블의 전력 손실과 관계가 없는 것은?
① 철손 ★ 정답
② 도체의 저항손
③ 시스손
④ 유전체손
💡 해설 보기

케이블은 철심을 사용하지 않으므로 철손이 발생하지 않으며, 케이블의 전력손실은 도체의 저항손, 유전체손, 시스(연피)손 등으로 구성된다.

Q1475 전력공학 화력발전 📄 2024.8 기출
화력발전소에서 절탄기의 용도는?
① 보일러에 공급되는 급수를 예열한다. ★ 정답
② 연소용 공기를 예열한다.
③ 포화증기를 과열한다.
④ 석탄을 건조한다.
💡 해설 보기

절탄기(economizer)는 보일러 배기가스의 열을 회수하여 보일러에 공급되는 급수를 예열함으로써 열효율을 높이는 장치이다.

Q1476 전력공학 원자력발전 📄 2024.8 기출
원자로의 제어재가 구비하여야 할 조건으로 옳지 않은 것은?
① 중성자의 흡수 단면적이 적어야 한다. ★ 정답
② 내식성이 크고, 기계적 가공이 쉬워야 한다.
③ 높은 중성자속에서 장시간 그 효과를 간직하여야 한다.
④ 열과 방사선에 안정적이어야 한다.
💡 해설 보기

원자로의 제어재는 반응도를 조절하기 위해 중성자를 흡수해야 하므로 중성자 흡수 단면적이 커야 한다. '적어야 한다'는 설명이 틀렸다.

Q1477 전력공학 변전설비 📄 2024.8 기출
최근에 우리나라에서 많이 채용되고 있는 가스절연개폐설비(GIS)의 특징으로 틀린 것은?
① 한랭지, 산악 지방에서도 액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요 없다. ★ 정답
② 소음이 적고 충전부가 완전한 밀폐형으로 되어 있기 때문에 안정성이 높다.
③ 대기 절연을 이용한 것에 비해 현저하게 소형화 할 수 있으나 비교적 고가이다.
④ 가스 압력에 대한 엄중 감시가 필요하며 내부 점검 및 부품 교환이 번거롭다.
💡 해설 보기

GIS는 SF6 가스를 사용하는데, 한랭지·산악지방 등 저온 환경에서는 가스의 액화를 방지하기 위한 대책(가스압 관리, 히터 설치 등)이 필요하다. 따라서 '액화 방지 및 산화 방지 대책이 필요 없다'는 설명이 틀렸다.

Q1478 전력공학 직류송전 📄 2024.8 기출
교류 송전 방식과 비교하여 직류 송전 방식의 설명이 아닌 것은?
① 고전압, 대전류의 차단이 용이하다. ★ 정답
② 안정도의 한계가 없으므로 송전용량을 높일 수 있다.
③ 전압 변동률이 양호하고 무효전력에 기인하는 전력 손실이 생기지 않는다.
④ 전력 변환기에서 고조파가 발생한다.
💡 해설 보기

직류는 전류의 자연 영점(zero crossing)이 없어 오히려 고전압·대전류의 차단이 교류보다 어렵고 고가의 차단설비가 필요하다. 따라서 '고전압, 대전류의 차단이 용이하다'는 직류 송전방식의 특징이 아니다.

Q1479 전력공학 배전선로 📄 2024.8 기출
다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측)의 중성선 겸용 보호도체(PEN)와 저압측(2차측) 중성선의 보호도체를 전기적으로 연결하는 목적은 무엇인가?
① 고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위하여 ★ 정답
② 저압측 접지사고 검출을 위하여
③ 저압측 단락사고 검출을 위하여
④ 고압측 접지사고 검출을 위하여
💡 해설 보기

고압측의 중성선 겸용 보호도체(PEN)와 저압측 중성선을 전기적으로 연결하는 것은 고저압 혼촉사고 시 저압측에 침입하는 상승전압을 대지로 분산시켜 억제하기 위함이다.

Q1480 전력공학 중성점접지 📄 2024.8 기출
중성점 접지방식에서 직접접지방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 과도안정도가 대단히 높다. ★ 정답
② 변압기의 저감 절연이 가능하다.
③ 보호계전기의 동작이 확실하여 신뢰도가 높다.
④ 단선 고장시의 이상전압이 최저이다.
💡 해설 보기

직접접지방식은 지락사고 시 매우 큰 지락전류가 흘러 계통에 충격을 주므로 오히려 과도안정도가 나쁘다는 것이 단점이다. 저감절연 가능, 보호계전기 동작 확실, 이상전압 최저는 모두 맞는 설명이다.

Q1461 전기기기 전력전자 📄 2024.8 기출
단상 전파정류회로에서 정류효율은 얼마인가?
① \(\dfrac{\pi^2}{4}\times100[\%]\)
② \(\dfrac{8}{\pi^2}\times100[\%]\) ★ 정답
③ \(\dfrac{4}{\pi^2}\times100[\%]\)
④ \(\dfrac{\pi^2}{8}\times100[\%]\)
💡 해설 보기

단상 반파정류회로의 정류효율은 \(\dfrac{4}{\pi^2}\times100[\%]\)(약 40.6%)이고, 단상 전파정류회로는 그 두 배 수준인 \(\dfrac{8}{\pi^2}\times100[\%]\)(약 81.2%)이다.

Q1462 전기기기 동기발전기 📄 2024.8 기출
회전 계자형 동기 발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 계자회로는 직류의 저압회로이며 소요 전력도 적다.
② 전기자 권선은 전압이 높고 결선이 복잡하다.
③ 대용량의 경우에도 전류는 작다. ★ 정답
④ 계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉽다.
💡 해설 보기

회전계자형 동기발전기는 계자회로가 저압·소전력의 직류회로이고 전기자(고정자) 권선이 고전압을 다루므로 결선이 복잡해지지만, 대용량일수록 전기자에는 큰 전류가 흐르게 된다. 따라서 '대용량의 경우에도 전류는 작다'는 설명이 틀렸다.

Q1463 전기기기 교류전동기 📄 2024.8 기출
반작용전동기(reaction motor)에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 뒤진 전류가 흘를 때는 직류여자가 없어도 계자가 여자되므로 계자권선을 두지 않는다.
② 3상 교류를 가하면 전기자 전류의 무효분이 계자자속을 만들고, 이 자속과 전류의 유효분 사이에 토크가 발생한다.
③ 직류여자가 필요하며, 철극성 때문에 동기속도 이하로 회전한다. ★ 정답
④ 여자를 약하게 하면 뒤진 전류가 흐르며, 전기자 반작용은 계자를 강화하는 방향으로 작용한다.
💡 해설 보기

반작용전동기는 철극형 회전자의 돌극성(릴럭턴스 차)을 이용해 토크를 발생시키는 전동기로 별도의 직류여자가 필요 없으며 동기속도로 회전한다. '직류여자가 필요하며 동기속도 이하로 회전한다'는 설명이 틀렸다.

Q1464 전기기기 동기전동기 📄 2024.8 기출
동기전동기에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 기동토크가 크다.
② 난조가 일어나지 않는다.
③ 역률을 조정할 수 있다. ★ 정답
④ 여자기가 필요 없다.
💡 해설 보기

동기전동기는 계자전류(여자)를 조정해 진상·지상 역률을 자유롭게 조정할 수 있다는 장점이 있으나, 기동토크가 작아 별도의 기동장치가 필요하고 난조가 발생할 수 있으며 여자기가 반드시 필요하다.

Q1465 전기기기 유도전동기 📄 2024.8 기출
50[Hz]용으로 설계된 3상 유도전동기를 60[Hz]에서 사용하면서 단자전압을 110[%]로 높이면, 최대토크는 어떻게 되는가?
① 1.2배로 증가한다.
② 0.8배로 감소한다.
③ 거의 변하지 않는다. ★ 정답
④ 2배로 증가한다.
💡 해설 보기

유도전동기의 최대토크는 \(T_{max}\propto\dfrac{V^2}{f}\)에 비례한다. 주파수 60/50=1.2배, 전압 1.1배가 되면 변화 비율은 \(1.1^2/1.2=1.21/1.2\approx1.008\)으로 거의 1에 가깝다. 따라서 최대토크는 거의 변하지 않는다.

Q1466 전기기기 직류전동기 📄 2024.8 기출
분권 직류전동기에서 부하의 변동이 심할 때, 광범위하고 안정되게 속도를 제어하는 가장 적당한 방식은?
① 계자제어 방식
② 저항제어 방식
③ 일그너 방식 ★ 정답
④ 워드 레오나드 방식
💡 해설 보기

일그너 방식은 플라이휠(관성체)을 이용해 부하가 급변할 때 전동기와 전원을 보호하며 안정된 속도제어를 하므로 부하변동이 심한 경우에 특히 적합하다.

Q1467 전기기기 동기발전기 📄 2024.8 기출
동기 리액턴스 Xₛ=10[Ω], 전기자 저항 rₐ=0.1[Ω]인 Y결선 3상 동기발전기가 있다. 1상의 단자전압은 V=4000[V]이고 유기 기전력 E=6400[V]이다. 부하각 δ=30°라고 하면 발전기의 3상 출력[kW]은 약 얼마인가?
① 2830
② 1250
③ 3840 ★ 정답
④ 4650
💡 해설 보기

전기자저항 무시 시 \(P=3\times\dfrac{EV}{X_s}\sin\delta=3\times\dfrac{6400\times4000}{10}\times\sin30°=3\times2{,}560{,}000\times0.5=3{,}840[kW]\).

Q1468 전기기기 동기발전기 📄 2024.8 기출
동기발전기 A와 B가 병렬로 운전되고 있다. 주파수와 두 기의 유효출력 분담은 그대로 둔 채 B 발전기 쪽 역률만 끌어올리려 한다. 알맞은 조치는?
① A 발전기의 계자전류를 키운다. ★ 정답
② B 발전기의 계자전류를 키운다.
③ A 발전기의 원동기 출력을 높인다.
④ B 발전기의 원동기 출력을 높인다.
💡 해설 보기

A 발전기의 계자전류를 키우면 A의 유기기전력이 커져 A가 지상 무효분을 더 떠안게 되고, B가 내보내는 무효분은 줄어든다. 그만큼 B의 전류가 유효분에 가까워져 B의 역률이 높아진다.

Q1469 전기기기 변압기 📄 2024.8 기출
정격부하에서 역률 0.8(뒤짐)로 운전될 때, 전압 변동률이 12%인 변압기가 있다. 이 변압기에 역률 100%의 정격 부하를 걸고 운전할 때의 전압 변동률은 약 몇 %인가? (단, %저항강하는 %리액턴스강하의 1/12이라고 한다.)
① 6.85
② 0.909
③ 1.5 ★ 정답
④ 16.18
💡 해설 보기

전압변동률 \(\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\). p=q/12이므로 12=q/12×0.8+q×0.6에서 q=18[%], p=1.5[%]. 역률 100%에서는 \(\varepsilon'=p=1.5[\%]\).

Q1470 전기기기 직류발전기 📄 2024.8 기출
직류발전기에서 전기자 반작용을 줄이고 정류를 양호하게 하려면 어떻게 하여야 하는가?
① 브러시 위치를 이동시키고 주기를 크게 한다
② 보상권선을 설치하여 리액턴스 전압을 크게 할것
③ 보극과 보상권선을 설치한다 ★ 정답
④ 리액턴스 전압을 크게 한다
💡 해설 보기

보극은 전기자 반작용에 의한 전압강하를 상쇄하고, 보상권선은 전기자 반작용 자체를 상쇄해 정류를 개선하는 실질적 대책이다. 리액턴스 전압은 오히려 작게 하는 것이 정류에 유리하다.

Q1471 전기기기 유도전동기 📄 2024.8 기출
유도전동기에서 고조파 발생을 억제하는 방법으로 적합하지 않은 것은?
① 전기자 권선을 단절권으로 감는다.
② 전기자 권선을 성형(Y)결선으로 구성한다.
③ 전기자 반작용을 증가시킨다. ★ 정답
④ 전기자 슬롯을 스큐슬롯으로 설치한다.
💡 해설 보기

고조파 발생을 억제하려면 단절권 채용, Y결선 구성, 스큐슬롯 적용 등으로 기전력 파형을 정현파에 가깝게 만들어야 한다. 전기자 반작용을 증가시키는 것은 오히려 고조파를 늘리는 방향이므로 적합하지 않다.

Q1472 전기기기 동기발전기 📄 2024.8 기출
3상 동기발전기의 전기자권선을 2중 성형결선으로 하였을 때, 발전기의 용량[VA]은?
① \(2\sqrt{3}EI\)
② \(3EI\)
③ \(6EI\) ★ 정답
④ \(\sqrt{3}EI\)
💡 해설 보기

2중 성형(2중 Y)결선은 한 상마다 두 권선이 병렬로 연결되므로 선전류는 2I가 되고 선간전압은 \(\sqrt{3}E\)가 되어, 발전기 용량은 \(\sqrt{3}E\times2I\times\sqrt{3}=6EI\)로 구해진다.

Q1473 전기기기 유도전동기 📄 2024.8 기출
3상 유도전동기의 기동법으로 사용되지 않는 것은?
① Y-Δ기동법
② 극수 변환 기동법 ★ 정답
③ 기동 보상기법
④ 2차 저항에 의한 기동법
💡 해설 보기

3상 유도전동기의 기동법에는 Y-Δ기동법, 기동보상기법, 2차 저항에 의한 기동법(권선형) 등이 있으며, 극수 변환법은 기동법이 아니라 속도제어법이다.

Q1474 전기기기 유도전동기 📄 2024.8 기출
60[Hz]에서 정격속도가 900[rpm]인 동기전동기를 축에 직결된 유도전동기로 돌려서 기동시키려 한다. 이때 유도전동기의 극수로 알맞은 것은?
① 4극
② 6극 ★ 정답
③ 8극
④ 10극
💡 해설 보기

동기전동기 쪽 극수는 \(p=120f/N_s=120\times60/900=8\)극이다. 기동을 맡는 유도전동기는 슬립만큼 뒤처져 돌기 때문에 한 단계 빠른 자계를 만들어야 한다. 6극이면 동기속도 1200[rpm]이라 슬립을 감안해도 900[rpm]을 넘겨 끌어올릴 수 있다.

Q1475 전기기기 직류전동기 📄 2024.8 기출
전기철도에 가장 적합한 직류 전동기는?
① 복권 전동기
② 직권 전동기 ★ 정답
③ 자여자 분권 전동기
④ 분권 전동기
💡 해설 보기

직권전동기는 부하 전류가 증가할수록 자속도 함께 증가해 기동토크가 크고, 경부하 시에는 고속으로 회전하는 특성이 있어 큰 기동토크와 가변속 운전이 필요한 전기철도용 전동기에 적합하다.

Q1476 전기기기 변압기 📄 2024.8 기출
3상 배전선에 접속된 V결선의 변압기에서 전부하시의 출력을 100[kVA]라 하며 같은 용량의 변압기 한대를 증설하여 Δ결선 하였을 때의 정격출력은 몇 [kVA]인가?
① \(50\sqrt{3}\)
② \(100\sqrt{3}\) ★ 정답
③ 100
④ 50
💡 해설 보기

V결선 변압기 2대의 출력은 변압기 1대의 용량을 P라 하면 \(\sqrt{3}P=100[kVA]\)이므로 \(P=100/\sqrt{3}[kVA]\). 같은 용량 1대를 더해 3대로 Δ결선하면 출력은 \(3P=100\sqrt{3}[kVA]\).

Q1477 전기기기 교류전동기 📄 2024.8 기출
서보 전동기로 사용되는 전동기와 제어 방식의 종류가 아닌 것은?
① 유도기의 전압 제어
② 릴럭턴스기의 전압 제어 ★ 정답
③ 동기 기기의 주파수 제어
④ 직류기의 전압 제어
💡 해설 보기

서보전동기로는 직류기의 전압 제어, 유도기의 전압 제어, 동기기의 주파수 제어가 실제로 쓰이지만, 릴럭턴스형 전동기는 동기속도로 회전하는 특성상 속도 제어에 전압 제어가 아니라 주파수 제어 방식이 사용되므로 이 조합은 옳지 않다.

Q1478 전기기기 전력전자 📄 2024.8 기출
사이리스터를 이용한 교류전압 크기 제어방식은?
① 정지 레오나드 방식
② 위상제어 방식 ★ 정답
③ 초퍼 방식
④ TRC 방식
💡 해설 보기

사이리스터의 점호각(위상각)을 조정하여 교류 전압의 실효값 크기를 연속적으로 제어하는 방식을 위상제어 방식이라 한다.

Q1479 전기기기 변압기 📄 2024.8 기출
변압기 등가회로를 구성하는 데 필요한 시험이 아닌 것은?
① 무부하시험
② 권수비시험 ★ 정답
③ 권선저항 측정
④ 단락시험
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변압기 등가회로는 무부하시험(여자어드미턴스), 단락시험(임피던스), 권선저항 측정으로 구성되며, 권수비시험은 권수비 확인용으로 등가회로 정수 산정에는 직접 필요하지 않다.

Q1480 전기기기 동기전동기 📄 2024.8 기출
동기전동기의 용도로 적절하지 않은 것은?
① 압연기
② 크레인 ★ 정답
③ 분쇄기
④ 송풍기
💡 해설 보기

동기전동기는 회전속도가 일정한 정속도 부하인 압연기, 분쇄기, 송풍기 등에 적합하며, 기동토크가 크고 부하 변동이 심한 크레인과 같은 용도에는 적합하지 않다.

Q1461 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
전개된 장소에 시설하는 저압 옥상전선로의 시설기준으로 적합하지 않은 것은?
① 전선으로 지름 2.6[mm]의 경동선을 사용하였다.
② 전선의 지지점 간 거리를 20[m]로 하였다. ★ 정답
③ 저압 절연전선과 이를 시설하는 조영재 사이의 이격거리를 2[m]로 하였다.
④ 전선으로 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
💡 해설 보기

한국전기설비규정에 따르면 전개된 장소에 시설하는 저압 옥상전선로는 전선의 지지점 간 거리를 15[m] 이하로 하여야 한다. 지지점 간 거리를 20[m]로 하였다는 이 기준을 초과하여 적합하지 않다.

Q1462 전기설비기술기준 전기철도 📄 2024.8 기출
전기철도 설비에 관한 다음 설명 가운데 한국전기설비규정의 용어 정의와 맞는 것은?
① 조가선은 차량의 집전장치가 직접 스치며 지나가는 전선이다.
② 전차선로는 오직 전차선 하나만을 가리키는 말이다.
③ 전차선은 차량 위의 집전장치가 맞닿아 전기를 받아 가는 전선이다. ★ 정답
④ 합성전차선은 레일 등에서 대지로 새어 나가는 전류를 뜻한다.
💡 해설 보기

집전장치가 전선에 닿은 채 미끄러지면서 차량이 전기를 받아 간다. 이 접촉을 맡는 전선의 이름이 전차선이므로 셋째 설명이 옳다(한국전기설비규정 402 제8호).

Q1463 전기설비기술기준 가공전선로 📄 2024.8 기출
가공 전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가? (단, 이상시 상정하중은 무관)
① 2.5
② 3.0
③ 2.0 ★ 정답
④ 1.5
💡 해설 보기

가공전선로 지지물의 기초는 하중을 받는 상태에서 안전율 2.0 이상을 확보하도록 규정하고 있다(이상시 상정하중이 아닌 일반적인 경우). 따라서 정답은 2.0이다.

Q1464 전기설비기술기준 기타시설 📄 2024.8 기출
지중 또는 수중에 시설되는 금속체의 부식 방지를 위한 전기부식방지 회로의 사용전압은 직류 몇 [V] 이하로 하여야 하는가?
① 48[V]
② 100[V]
③ 60[V] ★ 정답
④ 24[V]
💡 해설 보기

지중 또는 수중에 시설되는 금속체의 부식을 방지하기 위한 전기부식방지 회로의 사용전압은 직류 60[V] 이하로 하여야 한다.

Q1465 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
저압 분기회로의 단락 보호장치를 분기점이 아닌 부하 쪽으로 옮겨 다는 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 분기점 바로 뒤에 콘센트가 물려 있더라도 위험이 없다고 보면 10[m]까지 옮길 수 있다.
② 그 사이 구간에 다른 회로나 콘센트가 물려 있지 않고 단락·화재·감전 위험이 최소화되도록 시설하였다면 3[m]까지 내려 달 수 있다. ★ 정답
③ 전원 측 보호장치가 부하 측 배선의 단락보호까지 맡더라도 이동 거리는 5[m]를 넘을 수 없다.
④ 분기회로 도체의 길이가 8[m] 이하이면 단락 보호장치를 두지 않아도 된다.
💡 해설 보기

한국전기설비규정 212.5.2는 단락전류 보호장치를 분기점에 두는 것을 원칙으로 하되, 분기점과 그 보호장치 자리 사이의 배선에 다른 회로나 콘센트가 물려 있지 않고 단락·화재·감전 위험이 최소화되도록 시설한 때에만 3[m]까지 부하 쪽으로 내려 달 수 있게 한다. 따라서 ②가 옳다.

Q1466 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
금속덕트공사에 의한 저압 옥내배선에서, 금속덕트에 넣은 전선의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 몇 [%] 이하이어야 하는가? (단, 전광표시장치·출퇴표시등이나 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선만 넣는 경우는 제외한다.)
① 40
② 50
③ 20 ★ 정답
④ 30
💡 해설 보기

한국전기설비규정에 따르면 금속덕트공사에서 전선의 단면적 합계는 제어회로 등만 넣는 경우를 제외하고 덕트 내부 단면적의 20[%] 이하이어야 한다.

Q1467 전기설비기술기준 보호장치 📄 2024.8 기출
한국전기설비규정(KEC)에서 정한 고압 및 특고압 전로에 시설하는 과전류차단기 관련 설명으로 틀린 것은?
① 비포장퓨즈는 정격전류의 1.25배 전류를 견디고, 2배의 전류로는 2분 이내에 용단되어야 한다.
② 과전류차단기는 동작에 따라 개폐 상태를 표시하는 장치를 갖추어야 한다.
③ 포장퓨즈는 정격전류의 1.3배 전류를 견디고, 2배의 전류로는 60분 이내에 용단되어야 한다. ★ 정답
④ 전로에 단락이 발생했을 때 동작하는 과전류차단기는 그 시설 지점을 통과하는 단락전류를 차단할 수 있는 능력을 가져야 한다.
💡 해설 보기

고압 및 특고압 전로에 시설하는 포장퓨즈는 정격전류의 1.3배 전류에 견디고 2배의 전류로는 120분 이내에 용단되어야 하므로, 60분 이내라고 한 설명이 틀렸다.

Q1468 전기설비기술기준 전기철도 📄 2024.8 기출
귀선로에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 비절연보호도체의 위치는 통신유도장해 및 레일전위의 상승의 경감을 고려하여 결정하여야 한다.
② 사고 및 지락 시에도 충분한 허용전류용량을 갖도록 하여야 한다.
③ 나선선을 적용하여 가공식으로 가설을 원칙으로 한다. ★ 정답
④ 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성하여 단권변압기 중성점과 공통접지에 접속한다.
💡 해설 보기

귀선로는 비절연보호도체, 매설접지도체, 레일 등으로 구성되어 단권변압기 중성점 및 공통접지에 접속되고, 통신유도장해와 레일전위 상승을 고려해 위치를 정하며 사고 시 충분한 전류용량을 갖추어야 한다. 그러나 귀선로를 나선선으로 가공식으로 가설하는 것을 원칙으로 한다는 설명은 옳지 않다.

Q1469 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
옥내에서 전선을 병렬로 사용할 때의 시설기준으로 틀린 것은?
① 교류회로에서 병렬로 사용하는 전선은 금속관 내에 전자적 불평형이 생기지 않도록 시설하여야 한다.
② 병렬로 사용하는 전선에는 각각 퓨즈를 설치하지 말아야 한다.
③ 전선의 굵기는 동 70[mm²] 이상이어야 한다. ★ 정답
④ 각 전선은 동일한 터미널러그에 완전하게 접속하여야 한다.
💡 해설 보기

옥내에서 전선을 병렬로 사용할 때 각 전선의 굵기는 동선 50[mm²] 이상 또는 알루미늄선 70[mm²] 이상이어야 한다. 따라서 '동 70[mm²] 이상이어야 한다'는 기준이 틀렸다(동선은 50[mm²] 이상).

Q1470 전기설비기술기준 접지시스템 📄 2024.8 기출
전로의 중성점 접지 목적에 해당하지 않는 것은?
① 이상전압의 억제
② 보호장치의 확실한 동작의 확보
③ 손실전력의 감소 ★ 정답
④ 대지전압의 저하
💡 해설 보기

전로의 중성점을 접지하는 목적은 이상전압의 억제, 보호장치의 확실한 동작 확보, 대지전압의 저하 등에 있다. 손실전력의 감소는 중성점 접지의 직접적인 목적에 해당하지 않으므로 정답은 손실전력의 감소이다.

Q1471 전기설비기술기준 특수설비 📄 2024.8 기출
전기온상에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 몇 [V] 이하이어야 하는가?
① 600
② 150
③ 300 ★ 정답
④ 200
💡 해설 보기

한국전기설비규정에 따르면 전기온상 등에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 300[V] 이하로 제한된다.

Q1472 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
단락의 위험과 화재·인체에 대한 위험성이 최소화되도록 시설한 경우, 과부하 보호장치는 분기점으로부터 몇 [m]까지 이동하여 설치할 수 있는가?
① 2
② 5
③ 3 ★ 정답
④ 1
💡 해설 보기

단락 위험과 화재·인체 위험성이 최소화되도록 시설한 경우, 과부하 보호장치는 분기점으로부터 3m까지 이동하여 설치할 수 있다.

Q1473 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
사람이 상시 통행하는 터널 안의 배선(전기기계기구 안의 배선, 관등회로의 배선, 소세력 회로의 전선은 제외)에서 사용전압이 저압인 경우, 공칭단면적 몇 [mm²]의 연동선을 사용하여야 하는가? (단, 옥외용 비닐절연전선 및 인입용 비닐절연전선은 제외한다.)
① 2.5 ★ 정답
② 0.75
③ 1.5
④ 4.0
💡 해설 보기

사람이 상시 통행하는 터널 안의 저압 배선은 옥외용·인입용 비닐절연전선을 제외하고 공칭단면적 2.5[mm²] 이상의 연동선을 사용한 절연전선을 애자사용공사로 시설하여야 한다.

Q1474 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
저압 옥측전선로의 공사에서 목조 조영물에 시설이 가능한 공사는?
① 합성수지관 공사 ★ 정답
② 금속관 공사
③ 버스덕트 공사
④ 금속피복을 한 케이블 공사
💡 해설 보기

저압 옥측전선로를 목조 조영물에 시설하는 경우에는 합성수지관공사만 가능하며, 금속관 공사·버스덕트 공사·금속피복 케이블 공사는 화재 우려 등으로 목조 조영물에는 시설할 수 없다.

Q1475 전기설비기술기준 저압배선 📄 2024.8 기출
옥내의 전개된 장소 중 건조하지 않은 기타 장소에서, 사용전압이 400[V]를 초과하고 1,000[V] 이하인 관등회로의 배선 공사로 적합한 것은?
① 애자공사 ★ 정답
② 금속몰드공사
③ 합성수지몰드공사
④ 금속덕트공사
💡 해설 보기

관등회로(방전등용) 배선은 옥내의 전개된 장소 중 건조한 장소에서는 애자사용공사 외에 합성수지몰드공사 등도 허용되지만, 건조하지 않은 기타 장소에서 사용전압이 400V를 초과하고 1,000V 이하인 경우에는 애자사용공사에 의하여야 한다.

Q1476 전기설비기술기준 유도장해 📄 2024.8 기출
사용전압이 60kV 이하인 경우 전화선로의 길이 12km 마다 유도전류는 몇 μA를 넘지 않도록 하여야 하는가?
① 2 ★ 정답
② 5
③ 1
④ 3
💡 해설 보기

한국전기설비규정(유도장해 방지)에 따르면 사용전압 60[kV] 이하인 경우 전화선로의 길이 12[km]마다 유도전류가 2[μA]를 넘지 않도록 하여야 한다.

Q1477 전기설비기술기준 특수설비 📄 2024.8 기출
전기욕기에 전기를 공급하는 전원장치는 전기욕기용으로 내장되어 있는 2차측 전로의 사용전압을 몇 [V]이하로 한정하고 있는가?
① 10 ★ 정답
② 15
③ 6
④ 12
💡 해설 보기

전기욕기에 전기를 공급하는 전원장치는 내장되어 있는 2차측 전로의 사용전압을 10[V] 이하로 한정하고 있다.

Q1478 전기설비기술기준 전기철도 📄 2024.8 기출
한국전기설비규정에서 정한 전차선과 차량 사이의 최소 절연간격에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 직류 750[V] 구간은 동적·정적 어느 쪽이든 25[mm] 이상이면 된다. ★ 정답
② 직류 1,500[V] 구간은 동적 150[mm], 정적 100[mm] 이상이어야 한다.
③ 단상교류 25,000[V] 구간은 동적 270[mm], 정적 170[mm] 이상이어야 한다.
④ 해안에 가깝거나 안개가 잦은 구역에서는 표에 적힌 값보다 간격을 좁혀 잡아도 된다.
💡 해설 보기

표 431.3-1에서 직류 750[V]는 동적·정적 모두 25[mm], 직류 1,500[V]는 동적 100[mm]과 정적 150[mm], 단상교류 25,000[V]는 동적 170[mm]과 정적 270[mm]이 기준값이다. 따라서 ①이 맞고, ②③은 값이 뒤집어 진 것이며 ④는 방향이 거꾸로이다.

Q1479 전기설비기술기준 보호장치 📄 2024.8 기출
주택용 배선차단기의 순시트립범위가 10Iₙ 초과 ~ 20Iₙ 이하인 경우, 이는 어느 유형에 해당하는가?
① D ★ 정답
② B
③ C
④ A
💡 해설 보기

주택용 배선차단기의 순시트립범위는 B형이 3Iₙ 초과 5Iₙ 이하, C형이 5Iₙ 초과 10Iₙ 이하, D형이 10Iₙ 초과 20Iₙ 이하로 구분된다. 문제의 범위는 D형 조건과 일치하므로 정답은 D이다.

Q1480 전기설비기술기준 가공전선로 📄 2024.8 기출
특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?
① 10 ★ 정답
② 7
③ 3
④ 5
💡 해설 보기

특고압 가공전선로에서 직선형 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 구간에는 10기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등 이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 한다.

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