[전기기사 필기] 23년 1회차 시험지 PDF 다운로드

평행판 사이의 전계는 $E=\dfrac{v}{d}=\dfrac{V_m}{d}\cos\omega t$이므로 전속밀도는 $D=\epsilon E=\dfrac{\epsilon V_m}{d}\cos\omega t$이다. 변위전류밀도는 이를 시간에 대해 미분한 값이므로 $J_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}=-\dfrac{\epsilon}{d}\omega V_m\sin\omega t$가 되어 정답은 ③이다.

포아송 방정식 $\nabla^2V=-\dfrac{\rho}{\epsilon_0}$을 이용한다. $V=x^2+y^2$이므로 $\nabla^2V=2+2=4$이고, 점의 좌표와 무관하게 $\rho=-4\epsilon_0$가 된다. 따라서 정답은 ③ $-4\epsilon_0$이다.

유전체 경계면에 자유전하가 없을 때 전계의 접선성분은 연속이므로 $E_1sin\theta_1=E_2sin\theta_2$가 성립한다. 이를 $E_2$에 대해 정리하면 $E_2=\frac{sin\theta_1}{sin\theta_2}E_1$이 되어 정답은 ① $\frac{sin\theta_1}{sin\theta_2}E_1$이다.

무한장 솔레노이드의 자기인덕턴스는 $L=\mu n_0^2Sl$이므로 단위 길이당 인덕턴스는 $L'=\mu Sn_0^2$이다.
정답은 ① $\mu Sn_0^2$이다.

평행 원통 도체의 단위길이당 정전용량은 $C=\dfrac{\pi\epsilon_0}{\ln(D/a)}$이다. $D=2\rm{[m]}$, $a=2\times10^{-3}\rm{[m]}$이므로 $\ln(1000)\approx6.908$이고 $C\approx\dfrac{\pi\times8.855\times10^{-12}}{6.908}\approx4.03\times10^{-12}\rm{[F/m]}$이다. 1km에 대해서는 $C\approx4\times10^{-9}\rm{[F]}=4\times10^{-3}\rm{[\mu F]}$가 되어 정답은 ①이다.

벡터포텐셜 A는 $B=rot\,A$로 정의되며, 패러데이의 법칙 $rot\,E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$에 대입하면 $rot\,E=-rot\left(\dfrac{\partial A}{\partial t}\right)$가 되어 $E=-\dfrac{\partial A}{\partial t}$를 얻는다. 따라서 정답은 ①이다.

정답은 ① $1.2\times 10^{-3}$ 이다. 자기저항은 $R_m=\frac{l}{\mu _0\mu _rS}=\frac{16\pi \times 10^{-2}}{4\pi \times 10^{-7}\times 800\times 10\times 10^{-4}}=5\times 10^{5}$[AT/Wb]이고, 자속은 $\Phi =\frac{NI}{R_m}=\frac{600\times 1}{5\times 10^{5}}=1.2\times 10^{-3}$[Wb]이다.

평행 왕복도선 사이의 단위길이당 힘은 $F=\dfrac{\mu_0I^2}{2\pi d}=2\times10^{-7}\dfrac{I^2}{d}$이다. $4\times10^{-7}=2\times10^{-7}\times I^2$에서 $I^2=2,\ I=\sqrt2$[A]가 되어 정답은 ① √2[A]이다.

접지된 반지름 $a$인 도체구에서 중심으로부터 $d$ 떨어진 점전하 $Q$에 의한 영상전하는 $Q'=-\dfrac{a}{d}Q$이며, 그 위치는 중심에서 $\dfrac{a^2}{d}$ 되는 곳이다. 정답은 ① $-\dfrac{a}{d}Q$ 이며 $\dfrac{a^2}{d}$이다.

원형 도체의 내부 인덕턴스는 도체 반지름과 무관하게 $L_i=\dfrac{\mu_0 l}{8\pi}$로 주어진다. $l=100[\mathrm{m}]$를 대입하면 $L_i=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times100}{8\pi}=5\times10^{-6}[\mathrm{H}]=5\times10^{-3}[\mathrm{mH}]$가 되어 정답은 ① $5\times10^{-3}$이다.

동축 원통 콘덴서의 정전용량은 $C=\dfrac{2\pi\epsilon l}{\ln(b/a)}$로 주어진다. 내외 반지름을 모두 3배로 늘려도 비율 $b/a$는 변하지 않으므로 로그항은 그대로이고, 유전율만 공기($\epsilon_0$)에서 비유전율 3인 유전체($3\epsilon_0$)로 3배가 된다. 따라서 $C_2=3C_1$이 되어 정답은 ① $C_2=3C_1$이다.

도전율이 무한대인 두 평행 도체로 이루어진 전송선로에서는 단위 길이당 인덕턴스 L과 정전용량 C 사이에 $LC=\epsilon\mu$의 관계가 성립한다. 이는 전파속도가 $v=\dfrac{1}{\sqrt{LC}}=\dfrac{1}{\sqrt{\epsilon\mu}}$로 매질만으로 정해져야 하기 때문이다. 따라서 정답은 ① LC = ℇμ이다.

정답은 ① 11[V]이다. 전위계수 관계 $V_A=p_{11}Q_A+p_{12}Q_B$에서 $Q_A=1,\ Q_B=0$일 때 $V_A=3$이므로 $p_{11}=3$이고, $V_B=p_{21}Q_A=2$에서 $p_{12}=p_{21}=2$를 얻는다. $Q_A=3,\ Q_B=1$을 대입하면 $V_A=3\times3+2\times1=11[V]$가 된다.

자계 중 단위 체적당 저장에너지(에너지밀도)는 $w=\dfrac12\mu_0H^2$이다.
정답은 ④ $\dfrac12\mu_0H^2$이다.

전속밀도와 분극의 세기 사이에는 $D=\epsilon_0E+P$의 관계가 성립하므로 이를 P에 대해 정리하면 $P=D-\epsilon_0E$이다. 따라서 정답은 ④이다.

코로나 방전이 발생하는 전계 $E=3.5$[kV/mm]$=3.5\times10^6$[V/m]일 때 도체 표면에 작용하는 정전응력은 $f=\dfrac{1}{2}\epsilon_0E^2$로 구해진다. $f=\dfrac{1}{2}\times8.855\times10^{-12}\times(3.5\times10^6)^2\approx54.2$[N/m²]이므로 정답은 ④ 54이다.

정답은 ④ 도체 내부의 전계는 0이 아니다 이다. 정전평형 상태의 도체는 전하가 표면에만 분포하고 도체 표면은 등전위이며 전기력선은 표면에 수직으로 나오는데, 이때 도체 내부의 전계는 0이 되므로 이 설명은 틀렸다.

대전 도체 표면의 정전응력(맥스웰 응력)은 $f=\dfrac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}$이며, 이 힘은 표면을 바깥으로 밀어내는 방향, 즉 도체 외부 방향으로 작용한다. 따라서 정답은 ④이다.

무한 직선 전하에 가우스 법칙을 적용하면 반지름 $r$인 원통면에서 $E\cdot2\pi r=\dfrac{\lambda}{\varepsilon_0}$이므로 $E=\dfrac{1}{2\pi\varepsilon_0}\times\dfrac{\lambda}{r}$가 된다. 정답은 ④이다.

공극의 자기저항은 $R_m=\dfrac{l}{\mu_0 S}$로 구한다. $l=5.6\times10^{-3}[\mathrm{m}]$, $S=4.26\times10^{-2}[\mathrm{m^{2}}]$를 대입하면 $R_m=\dfrac{5.6\times10^{-3}}{4\pi\times10^{-7}\times4.26\times10^{-2}}\approx1.05\times10^{5}[\mathrm{AT/Wb}]$가 되어 정답은 ④ $1.05\times10^{5}$이다.

저압 뱅킹방식으로 운전 중 변압기나 선로에 사고가 발생하면 건전한 변압기까지 연쇄적으로 회로에서 차단되는 현상을 캐스케이딩이라 한다. 따라서 정답은 ③ 캐스케이딩(Cascading)이다.

전력조류계산에서 슬랙(기준) 모선은 계통 전체의 유효·무효전력 과부족을 흡수하는 기준점 역할을 하므로, 모선 전압의 크기와 위상각(통상 0°)을 지정값으로 준다. 따라서 정답은 ③ 모선 전압의 크기와 모선 전압의 위상각이다.

비접지 선로의 지락(접지)보호에는 영상전류를 검출하는 영상변류기(ZCT)를 사용하여 지락계전기에 영상전류를 공급한다. GPT는 영상전압을 공급하는 접지형 계기용변압기이므로 이 문제의 답이 될 수 없다. 정답은 ② ZCT이다.

표피효과는 도체가 굵을수록, 주파수가 높을수록 크게 나타난다.
정답은 ② 전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다이다.

전압 반사계수는 $\rho=\dfrac{Z_2-Z_1}{Z_2+Z_1}=\dfrac{1000-500}{1500}=\dfrac13$이다. 반사파의 파고는 $e_1\times\rho=600\times\dfrac13=200\rm{[kV]}$가 되어 정답은 ②이다.

퍼센트 임피던스는 $\%Z=\dfrac{P_n[\mathrm{kVA}]\times Z[\Omega]}{10\,V^2[\mathrm{kV}]}$ 형태로, 기준용량 100[MVA], 선간전압 154[kV], $Z=8$[Ω]을 대입하면 기준 임피던스 $Z_{base}=\dfrac{154^2}{100}\approx237.2$[Ω]이 되고 $\%Z=\dfrac{8}{237.2}\times100\approx3.37$[%]이다. 따라서 정답은 ②이다.

랭킨사이클은 급수펌프로 물을 가압하여 보일러로 보내고, 보일러에서 발생한 증기를 과열기에서 과열시킨 뒤 터빈에서 팽창시켜 일을 하게 하고, 복수기에서 다시 물로 응축시켜 급수펌프로 되돌리는 순환이다. 따라서 정답은 ② 급수펌프→보일러→과열기→터빈→복수기→다시 보일러로이다.

선로정수(저항, 인덕턴스, 정전용량 등)는 전압, 전류, 역률과 무관하며 전선의 굵기와 전선 사이의 배치(선간거리)에 따라 결정된다. 따라서 정답은 ② 전선의 배치이다.

3상 단락은 정상분만, 선간단락은 정상분과 역상분만으로 계산되지만, 1선 지락사고는 정상분·역상분·영상분이 모두 나타나는 비대칭 고장이므로 고장전류 계산에 영상 임피던스가 필요하다. 정답은 ② 1선 지락이다.

가스절연개폐장치(GIS)는 SF6 가스로 절연하여 충전부가 완전히 밀폐되므로 안전성이 높고 소음이 적으며 대기절연 방식보다 설비를 소형화할 수 있다. 그러나 GIS는 구조가 복잡하여 가격이 대기절연방식(AIS)보다 오히려 비싸므로, 정답은 ② 가격이 비교적 저렴하고 대기 중 오염물질의 영향을 받지 않는다이다.

구분개폐기, 단로기, 컷아웃스위치는 무부하 상태의 회로 개폐나 구간 분리용으로 사용되며 고장전류를 차단할 수 없다. 고장전류를 차단할 수 있는 것은 차단기(Circuit Breaker)이므로 정답은 ② 차단기이다.

합성 하중은 전선 자중과 빙설하중의 합, 그리고 풍압하중을 직각으로 합성하여 구한다. $W=\sqrt{(1.838+0.416)^2+1.525^2}\approx2.72[kg/m]$이고, 허용 인장하중은 $\dfrac{7910}{2.2}\approx3595[kg]$이다. 이도는 $D=\dfrac{WS^2}{8T}=\dfrac{2.72\times200^2}{8\times3595}\approx3.78[m]$이 되어, 정답은 ② 3.78이다.

전자유도전압은 $E_m=2\pi f M l\times3I_0$으로 구한다. $E_m=2\pi\times60\times(0.05\times10^{-3}\times55)\times(3\times110)\approx342\ [\mathrm{V}]$가 되어 정답은 ② 342이다.

각 수용가의 최대수용전력의 합은 $50\times0.6+100\times0.6+80\times0.5+60\times0.5+150\times0.4=220\,\mathrm{kW}$이다. 부등률을 적용한 합성최대전력은 $\dfrac{220}{1.3}\approx169.2\,\mathrm{kW}$이고, 역률 0.8을 적용하면 변압기 용량은 $\dfrac{169.2}{0.8}\approx212\,\mathrm{kVA}$이다.
정답은 ① 212이다.

중성점 직접접지 방식은 1선 지락 시 지락전류가 매우 크게 흘러 차단기가 큰 차단용량을 가져야 하며, 계통의 과도 안정도가 나쁘고 건전상의 전압 상승은 거의 없다. 따라서 "1선 지락전류가 적어 차단기의 차단능력이 감소된다"는 설명은 사실과 반대이므로 틀린 것은 ①이다.

비접지 선로에서 지락사고 시 발생하는 영상전류를 검출하여 접지계전기에 공급하는 기기는 영상변류기(ZCT)이다. 따라서 정답은 ① ZCT이다.

절연협조는 계통 내 각 기기의 절연강도를 피뢰기의 제한전압을 기준으로 그보다 여유 있게 단계적으로 설정하는 것을 원칙으로 한다. 따라서 절연협조의 기본이 되는 것은 ① 피뢰기의 제한전압이다.

개폐서지에 의한 내부 이상전압은 무부하 선로의 충전전류를 차단할 때 가장 크게 발생한다. 따라서 정답은 ① 무부하 선로 충전전류 차단시이다.

송전계통의 안정도를 높이려면 계통의 리액턴스를 작게 하고, 재폐로방식·중간조상방식·속응여자방식 등을 채용해야 한다. 리액턴스가 큰 변압기를 사용하는 것은 오히려 안정도를 저하시키는 요인이므로 안정도 증진과 관계없는(반대되는) 것은 ① 리액턴스가 큰 변압기를 사용한다이다.

부하의 역률을 개선하면 같은 유효전력을 공급하는 데 필요한 선로전류가 감소하며, 이에 따라 전압강하와 전력손실이 줄고 설비용량에 여유가 생긴다. 따라서 실제와 반대되는 설명인 정답은 ① 선로전류의 증가이다.

전기기기 절연물의 최고허용온도는 Y종 90[℃], A종 105[℃], E종 120[℃], B종 130[℃] 순으로 규정된다. 따라서 정답은 ③ 120이다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{p}=\dfrac{120\times60}{4}=1800[rpm]$이고, 슬립 4%를 적용하면 회전속도는 $N=1800\times(1-0.04)=1728[rpm]$이다. 출력 $P=20\times746=14920[W]$이므로 토크는 $T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{14920}{2\pi\times1728/60}\approx82.46[N\cdot m]$가 되어, 정답은 ③ 82.46이다.

3상 반파 정류회로의 직류전압은 $E_d=1.17\,E_p\cos\alpha$이며, 상전압은 $E_p=\dfrac{220}{\sqrt3}\approx127[\mathrm{V}]$이다. 따라서 $E_d=1.17\times127\times\cos10^{\circ}\approx146[\mathrm{V}]$이다. 정답은 ② 146이다.

단상 직권 정류자전동기에서 A는 전기자, F는 계자권선이며, C는 전기자와 직렬로 접속되어 전기자 반작용에 의한 변압기기전력(정류를 방해하는 리액턴스 전압)을 상쇄해 정류를 돕는 보상권선이다. 따라서 정답은 ② 보상권선이다.

DC서보모터는 직류전동기를 기반으로 하여 위치, 속도, 전류(토크) 제어에 사용되지만 직류량을 다루므로 역률이라는 개념 자체가 적용되지 않는다. 따라서 제어 기능에 속하지 않는 것은 ② 역률 제어 기능이다.

단락비 $K_s$와 %동기임피던스는 $\%Z_s=\dfrac{100}{K_s}$의 관계에 있다. $K_s=1.2$이므로 $\%Z_s=\dfrac{100}{1.2}\approx83$[%]가 되어 정답은 ②이다.

전압변동률 $\epsilon=\dfrac{V_{20}-V_2}{V_2}\times100$에서 $V_{20}=V_2(1+0.02)=120\times1.02=122.4[\mathrm{V}]$이다. 1차 전압은 무부하 2차전압에 권수비를 곱한 $V_1=122.4\times20=2448[\mathrm{V}]$이므로 정답은 ② 2448이다.

전기각과 기계각의 관계는 $\theta _e=\dfrac{P}{2}\theta _m$이므로 $\theta _m=\dfrac{180^{\circ}}{24/2}=15^{\circ}$이다. 따라서 정답은 ② 15°이다.

저항부하인 단상 전파 위상제어 정류회로의 직류평균전압은 $E_d=\frac{\sqrt2\,E}{\pi}(1+\cos\alpha)$로 구한다. 값을 대입하면 $E_d=\frac{\sqrt2\times100}{\pi}(1+\cos30^\circ)\approx45.02\times1.866\approx84$[V]이다. 따라서 정답은 ② 84이다.

동기발전기 단자 부근에서 갑작스런 단락이 발생하면 처음에는 전기자 반작용이 미처 작용하지 못해 누설 리액턴스만으로 제한되는 매우 큰 돌발단락전류가 흐르고, 이후 전기자 반작용이 서서히 나타나면서 전류는 점차 감소해 동기 리액턴스로 제한되는 지속단락전류 값으로 수렴한다. 따라서 정답은 ② 처음에는 큰 전류이나 점차 감소한다이다.

변압기의 임피던스전압은 정격전류가 흐를 때 변압기 내부의 저항과 누설리액턴스에 의해 발생하는 전압강하를 말한다. 1차(또는 2차)를 단락한 상태에서 그 단락된 권선 자체의 전압을 언급하는 보기는 자기모순적인 표현이어서 옳지 않고, 정격전류에 의한 내부 전압강하로 정의하는 것이 타당하다. 따라서 정답은 ② 정격 전류가 흐를 때의 변압기 내의 전압 강하이다이다.

Y-Y결선은 중성점을 통한 순환전류 경로(△결선)가 없어 제3고조파 전압이 상쇄되지 못하고 그대로 단자에 나타나는 결선이다. 따라서 정답은 ② Y - Y이다.

전동기의 입력은 출력을 효율로 나눈 $\dfrac{12}{0.9}=13.33\ [\mathrm{kW}]$이다. 전부하전류는 $I=\dfrac{13330}{\sqrt3\times220\times0.85}\approx41.2\ [\mathrm{A}]$가 되어 정답은 ② 41.2이다.

전압변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_0-V}{V}\times100=\dfrac{240-230}{230}\times100\approx4.35\ [\%]$이다. 따라서 정답은 ① $4.35$이다.

누설변압기는 누설리액턴스를 크게 설계하여 부하가 변하여도 2차 전류를 거의 일정하게 유지하는 ① 정전류 특성을 가지며, 아크 용접기 등 정전류가 필요한 곳에 사용된다.

단상 직권 정류자 전동기에서 전기자(A)와 같은 축 방향으로 감겨 전기자 반작용을 상쇄하는 권선이 보상권선이고, 자속을 만드는 주 계자권선은 별도로 F로 표시된다. 그림에서 A(전기자) 다음에 직렬로 연결된 C가 전기자 반작용 보상용 권선에 해당하므로 정답은 ① 보상권선이다.

단상 반파 정류회로의 정류효율은 $\dfrac{4}{\pi^2}\times100\approx40.6[\%]$로 알려져 있다. 따라서 정답은 ① (4/π²)×100[%]이다.

2차저항에 의한 기동법은 회전자 회로에 외부저항을 삽입할 수 있는 권선형 유도전동기에만 적용되며, 회전자가 단락된 농형 유도전동기에는 사용할 수 없다. 따라서 3상 농형 유도전동기의 기동방법이 아닌 것은 ① 2차 저항에 의한 기동이다.

정답은 ① 게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동하기 쉽다이며, 이 설명이 틀렸다. IGBT는 MOSFET처럼 전압제어 소자로 게이트 입력 임피던스가 매우 높기 때문에 전류구동형인 BJT보다 구동이 쉬운 것이다.

전동기와 부하의 속도-토크 특성곡선의 교점이 안정 운전점이 되려면, 속도가 교점보다 조금 증가했을 때 부하토크의 증가율이 전동기토크의 증가율보다 커서 다시 감속되는 방향으로 복원되어야 한다. 즉 교점에서 $\dfrac{dT_M}{dn}<\dfrac{dT_L}{dn}$의 관계가 성립해야 하며, 이 조건이 아니면 교란 발생 시 원래 동작점으로 돌아오지 못한다. 따라서 정답은 ① $\dfrac{dT_M}{dn}<\dfrac{dT_L}{dn}$이다.

정답은 ① 7,200이다. 임피던스 크기는 $|Z|=\sqrt{6^2+8^2}=10\,[\Omega]$이고 Δ결선이므로 상전압이 선간전압과 같아 상전류는 $I_p=\dfrac{200}{10}=20\,[\mathrm{A}]$이다. 3상 전력은 $P=3I_p^2R=3\times20^2\times6=7200\,[\mathrm{W}]$이다.

정답은 ① $11.15+j0.95$이다. 정상분 전압은 $V_1=\frac{1}{3}(V_a+aV_b+a^2V_c)$(단, $a=1\angle120^{\circ}$)로 계산되며, 주어진 값을 대입하면 $V_1\approx\frac{1}{3}[(9+j6)+(19.49-j3.76)+(4.96+j0.60)]\approx11.15+j0.95$가 된다.

R, L, C가 직렬로 연결된 회로의 임피던스는 $Z(s)=R+Ls+\dfrac{1}{Cs}$이므로, 전달함수는 $\dfrac{I(s)}{E_i(s)}=\dfrac{1}{Z(s)}=\dfrac{Cs}{LCs^2+RCs+1}$이다. 정답은 ① $\dfrac{Cs}{LCs^2+RCs+1}$이다.

전원이 $e(t)=3e^{-5t}$이므로 복소주파수 $s=-5$를 대입하는 것과 같다. $R$-$C$ 병렬회로의 임피던스는 $Z(s)=\dfrac R{1+RCs}$이므로 $s=-5$를 대입하면 $Z=\dfrac R{1-5RC}$가 된다. 따라서 정답은 ① $\dfrac R{1-5RC}$이다.

신호흐름선도의 순방향 경로는 $R\to X_2\to X_3\to X_4\to C$(이득 $G_1$)와 $R\to X_2\to X_4\to C$(이득 $G_2$) 두 개이고, $X_2,X_3$ 사이의 루프 이득은 $G_1H_1$이다. 메이슨 공식을 적용하면 $\dfrac{C}{R}=\dfrac{G_1+G_2}{1-G_1H_1}$이 되어 정답은 ①이다.

정답은 ① $\sqrt{(R+j\omega L)(G+j\omega C)}$ 이다. 분포정수 선로의 전파정수는 단위길이당 직렬 임피던스 $(R+j\omega L)$와 병렬 어드미턴스 $(G+j\omega C)$의 곱의 제곱근으로 정의된다.

부분분수로 전개하면 $F(s)=\dfrac{A}{s}+\dfrac{B}{s+7}+\dfrac{C}{s+8}$ 꼴이 된다. $A=\dfrac{5\times14}{7\times8}=1.25$, $B=\dfrac{(-2)(7)}{(-7)(1)}=2$, $C=\dfrac{(-3)(6)}{(-8)(-1)}=-2.25$로 계산되므로 역라플라스 변환하면 $f(t)=1.25+2e^{-7t}-2.25e^{-8t}$이 되어 정답은 ①이다.

전압과 전류의 위상차는 30°이고, 무효전력은 $Q=\dfrac{V_mI_m}{2}\sin\theta =\dfrac{50\times 4}{2}\times \sin 30^{\circ}=50$[Var]이다. 따라서 정답은 ① 50이다.

스위치를 닫는 순간 콘덴서 양단 전압은 $V_C(0)=\frac{Q}{C}=\frac{0.5}{2\times10^{-6}}=250000$[V]이고, 이 전압이 그대로 저항에 걸리므로 $i(0^+)=\frac{V_C(0)}{R}=\frac{250000}{25000}=10$[A]이다. 따라서 정답은 ① 10이다.

단위계단응답이 $1-e^{-2t}$이므로 이를 라플라스 변환하면 $Y(s)=\dfrac{1}{s}-\dfrac{1}{s+2}=\dfrac{2}{s(s+2)}$이다. 입력은 단위계단이므로 $X(s)=1/s$이고, 전달함수는 $G(s)=Y(s)/X(s)=\dfrac{2}{s+2}$가 되어 정답은 ①이다.

정답은 ① $\dfrac{R}{1-5RC}$이다. R-C 병렬회로의 임피던스는 일반적으로 $Z(s)=\dfrac{R}{1+RCs}$인데, 입력이 $e(t)=3e^{-5t}$로 단일 지수함수이므로 $s=-5$를 대입하면 $Z=\dfrac{R}{1-5RC}$가 된다.

정답은 ① 164[V]이다. 그림의 회로는 $E_1$과 $E_2$가 직렬로 더해져 $R$과 $X_L$의 직렬 임피던스에 전류를 흘리는 구조이므로, 합성 기전력은 $E_1+E_2=100\angle0^{\circ}+100\angle60^{\circ}\approx173.2\angle30^{\circ}$이다. 전류는 $I=\frac{173.2\angle30^{\circ}}{10+j30}\approx5.48\angle-41.6^{\circ}$이며, 유도리액턴스의 단자전압은 $V_L=I\times jX_L\approx5.48\times30\approx164[V]$가 된다.