고주파 유전가열은 절연물(유전체)에 고주파 전계를 가해 유전체손실로 발열시키는 방식으로, 목재의 건조나 접착, 비닐막의 접착과 같이 비금속·절연재료를 가열·접착하는 데 주로 활용된다.

반면 공구와 같은 금속 표면의 처리(담금질 등)는 금속 내부에 와전류를 유도해 가열하는 고주파 유도가열의 응용 분야이므로, 유전가열의 응용으로 보기 어렵다.

포토트랜지스터는 특정 파장 범위의 빛에만 감응하며, 포토커플러는 발광부와 수광부가 전기적으로는 절연되어 있으나 빛을 매개로 광학적으로 결합되어 신호를 전달하고, 포토사이리스터는 빛에 의해 두 단자 사이가 도통되어 전류의 온-오프 제어에 사용된다.

그러나 포토다이오드는 pn접합에서 광생성 캐리어가 직접 전류로 나타나는 구조라 응답속도가 매우 빨라, 일반적으로 포토트랜지스터보다 반응속도가 빠르다. 따라서 포토다이오드의 반응속도가 느리다는 설명은 실제와 반대이다.

평균조도는 광속법 공식 $FUN = EAD$를 이용해 구하며, 여기서 $F$는 등 1개의 광속, $U$는 조명률, $N$은 등수, $A$는 면적, $D$는 감광보상률이다.

면적은 $A = 30 \times 40 = 1200\,\mathrm{m^2}$이므로, 평균조도는 $E = \dfrac{FUN}{AD} = \dfrac{2800 \times 0.4 \times 21}{1200 \times 1.5}$로 계산된다.

분자는 $23520$, 분모는 $1800$이므로 $E \approx 13.1\,\mathrm{lx}$가 되어 약 $13\,\mathrm{lx}$ 수준의 평균조도가 얻어진다.

직류전동기의 속도제어는 크게 정토크 특성을 갖는 방법과 정출력 특성을 갖는 방법으로 나뉜다.

계자제어는 계자전류(자속)를 조절해 속도를 바꾸는 방식으로, 속도가 올라가도 전기자전류의 최대허용값이 유지되어 출력이 거의 일정하게 유지되는 정출력 제어에 해당한다.

반면 전압제어, 전기자 저항제어, 워드 레오나드 제어는 전기자 쪽의 전압이나 저항을 조절하는 방식으로 토크가 일정하게 유지되는 정토크 제어에 해당한다.

두 종류의 금속(또는 반도체)을 접합해 열전대를 만들고 온도차를 주면 기전력이 발생하는 현상은 제벡 효과이다.

이와 반대로, 열전대에 외부에서 전류(기전력)를 흘려주면 각 접점에서 열의 흡수와 발생이 일어나는 현상이 펠티에 효과이며, 냉각소자 등에 응용된다.

톰슨 효과는 하나의 균일한 도체 내에서 온도구배와 전류가 함께 존재할 때 발열·흡열이 일어나는 현상으로, 접합부가 아닌 도체 자체에서 나타난다는 점에서 다르다.

송풍기(팬)용 전동기의 용량은 풍압과 풍량, 여유계수를 곱하고 팬 효율로 나누어 구하며, 단위를 kW로 맞추기 위해 분모에 $102$를 사용한다.

$P = \dfrac{Q \times H \times K}{102 \times \eta} = \dfrac{0.5 \times 500 \times 1.23}{102 \times 0.6}$이며, 분자는 $307.5$, 분모는 $61.2$이다.

따라서 $P \approx 5.0\,\mathrm{kW}$로, 약 $5\,\mathrm{kW}$의 전동기 용량이 필요하다.

직접식 저항로는 피가열물 자체에 전류를 직접 흘려 그 저항손으로 발열시키는 방식으로, 흑연화로·카보런덤로·지로식 전기로 등이 이에 해당한다.

반면 염욕로는 용융된 염(소금)을 가열매체로 삼아 그 속에 피가열물을 담가 간접적으로 가열하는 방식이므로, 피가열물에 직접 전류를 흘리는 직접식 저항로로 보기 어렵다.

전기철도 궤도는 레일을 지지하는 침목, 하중을 지반에 분산시키는 도상, 그리고 이들 위에 얹혀 열차를 안내하는 레일 등의 물리적 부재로 구성된다.

캔트는 곡선 구간에서 열차의 원심력을 보상하기 위해 바깥쪽 레일을 안쪽 레일보다 높이는 치수(설계 개념)를 가리키는 것이지, 궤도를 이루는 별도의 구조 부재는 아니므로 궤도의 구성요소로 보기 어렵다.

금속은 전자를 잃고 양이온이 되어 산화되기 쉬우며, 산과 반응하고 그 산화물은 물에 녹아 염기성을 나타내는 것이 공통적인 화학적 특성이다.

한편 이온화 경향이 큰 금속일수록 이온 상태로 안정하게 존재하려는 성질이 강해, 그 이온을 금속으로 되돌리는 환원(제련)은 오히려 어려워진다. 나트륨·칼슘처럼 이온화 경향이 큰 금속은 용융염 전기분해와 같은 강한 방법을 써야 얻을 수 있고, 금·은·구리처럼 이온화 경향이 작은 금속은 비교적 쉽게 환원되거나 천연 상태로도 산출된다.

즉 여기서 말하는 환원성을 '금속 이온이 환원되기 쉬운 정도'로 보면, 이온화 경향이 클수록 강해지는 것이 아니라 약해지므로 이를 반대로 서술한 항목이 틀린 설명이다.

기체 중 방전이 개시되는 전압(방전개시전압)은 전극 간 기체의 압력 $p$와 전극 간격 $d$의 곱, 즉 $pd$의 함수로 나타나며 이러한 관계를 규정한 것이 파센의 법칙(Paschen's law)이다.

이 법칙에 따르면 압력과 간격의 곱이 일정한 값을 가질 때 방전개시전압이 최소가 되고, 그보다 크거나 작아지면 방전개시전압이 다시 증가하는 특성을 보인다.

케이블 약호 EE는 절연체와 시스(피복) 재료를 각각 표시하는 방식에서 앞의 E가 폴리에틸렌 절연을, 뒤의 E가 폴리에틸렌 시스를 나타낸다. 따라서 EE는 폴리에틸렌절연 폴리에틸렌시스케이블을 의미한다.

미네랄 인슈레이션 케이블은 MI, 폴리에틸렌절연 비닐시스케이블은 EV, 형광방전등용 비닐전선은 FL로 표기되어 EE와는 구분된다.

변압기유는 절연 성능과 냉각 성능을 동시에 갖추어야 하므로 절연내력이 크고, 인화점이 높으며, 비열이 커서 냉각 효과가 좋아야 한다.

반면 점도(粘度)는 낮아야 대류에 의한 냉각 순환이 원활해지므로, 점도가 큰 것은 변압기유가 갖춰야 할 특성과는 거리가 멀다.

배전선로의 완금(경완금) 길이는 전선의 조수(가닥 수)와 전압 구분에 따라 표준화되어 있으며, 특고압 선로에서 전선이 3조인 경우 완금의 길이는 2400mm가 표준이다.

참고로 특고압 2조인 경우에는 이보다 짧은 1800mm가 적용되며, 같은 조수라도 전압이 낮아지면 완금 길이는 짧아진다.

전선관 시설 기준상 콘크리트에 매입하는 금속관은 외력에 대한 보호를 위해 관의 두께가 1.2mm 이상이어야 한다.

콘크리트에 매입하지 않는 그 밖의 경우에는 이보다 얇은 1.0mm 이상이 허용되는 등, 매입 여부에 따라 최소 두께 기준이 다르게 적용된다.

리머(reamer)는 금속관을 쇠톱이나 커터로 절단한 후 남는 날카로운 관 단면(버, burr)을 매끄럽게 다듬는 공구이다.

로크너트나 부싱을 견고히 조이는 데는 파이프렌치 등 렌치류를, 커넥터·터미널의 압착에는 압착펜치를, 금속관을 굽히는 데는 히키(벤더)를 사용하여 용도가 각각 다르다.

박스의 노크아웃 구멍 지름이 사용하는 금속관의 지름보다 큰 경우, 그 지름 차이를 메워 관을 견고하게 고정하기 위해 링 리듀서를 끼워 사용한다.

엔트런스 캡은 인입구의 빗물 침입 방지, 부싱은 전선 피복 보호, 엘보우는 배관 방향 전환이 목적으로 각각 용도가 다르다.

피뢰시스템 구성부재의 재료·형상별 최소단면적을 규정한 기준(KS C IEC 62561-2)에 따르면, 원형 단선 형태의 알루미늄 인하도선은 50mm² 이상의 단면적을 확보해야 한다.

인하도선은 뇌전류를 대지로 안전하게 흘려보내야 하므로 재료와 형상(원형 단선·평각 단선·연선)에 따라 최소 단면적이 각각 정해져 있으며, 알루미늄 원형 단선에서는 50mm²가 그 하한이 된다.

백열전구의 베이스(소켓 결합부) 크기는 전구의 용량(와트수)에 따라 규격화되어 있으며, 300W 이상의 대용량 전구에는 가장 큰 규격인 E39 베이스가 사용된다.

일반 가정용 전구에는 E26, 소형 전구에는 E17이나 더 작은 E10 규격이 쓰여 용량이 커질수록 베이스 지름도 함께 커진다.

배전반·분전반의 함을 내아크성·난연성 합성수지로 제작하는 경우, 강도와 내구성을 확보하기 위해 함의 두께는 1.5mm 이상이어야 한다.

금속제 함에는 별도의 강판 두께 기준이 적용되며, 합성수지제 함은 소재 특성상 그와 다른 두께를 요구한다.

라이팅덕트(조명용 덕트)는 덕트 레일을 따라 조명기구나 소형 전기기구를 자유롭게 부착·이동할 수 있는 배선기구로, 상점·백화점·전시장처럼 진열 위치가 자주 바뀌는 공간에 적합하다.

다운라이트와 스포트라이트는 조명기구 자체의 종류이고, 코퍼라이트는 천장을 오목하게 만들어 조명을 매입하는 방식으로, 위치 변경의 용이성과는 거리가 있다.

변전소의 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 다는 목적은 콘덴서 회로가 제5고조파에 대해 유도성이 되게 하여 고조파 확대를 막는 것이다. 따라서 용량은 5차 성분에서 리액터의 유도성 리액턴스와 콘덴서의 용량성 리액턴스가 같아지는 직렬공진 조건으로 정한다.

기본주파수를 f₀, 기본파 각주파수를 ω = 2πf₀ 라 하면 제5고조파의 각주파수는 5ω 이므로 조건식은 5ωL = 1/(5ωC) 이다. 이를 L에 대해 풀면 L = 1/{(5ω)²C} = 1/{(5·2πf₀)²C} = 1/{(10πf₀)²C} 가 된다.

이 값을 기본파 기준으로 환산하면 ωL = (1/25)×(1/ωC) 이므로, 직렬리액터의 리액턴스는 콘덴서 용량성 리액턴스의 4%(이론값) 에 해당한다. 실무에서는 주파수 변동과 리액터 오차를 감안해 여유를 두어 6% 를 표준으로 적용한다.

역섬락은 낙뢰로 철탑에 유입된 뇌전류가 철탑 접지저항을 통해 대지로 흐르며 철탑 전위가 상승하고, 이 전위가 애자련의 절연을 뚫고 전선 쪽으로 역방향 섬락을 일으키는 현상이다.

이를 막으려면 철탑의 탑각 접지저항을 낮추는 것이 핵심이며, 이를 위해 철탑 하단에 매설지선을 포설하여 접지저항을 저감시킨다.

가공지선은 직격뢰 차폐, 피뢰기는 기기 보호, 소호각은 섬락 시 애자 손상 방지가 주 목적으로 역섬락 방지책과는 구분된다.

재열사이클은 고압터빈에서 일정 부분 팽창한 증기가 습분이 많아지기 전에 이를 추출하여 보일러의 재열기에서 다시 가열한 뒤, 저압터빈으로 보내 팽창을 계속시키는 방식이다.

따라서 저압터빈에서 포화상태에 가까워진 증기를 재가열하여 고압터빈으로 보낸다는 설명은 증기의 흐름 방향과 재열 위치가 뒤바뀐 것이다.

랭킨사이클은 초기 온도·압력이 높을수록 열효율이 커지고, 재생사이클은 팽창 도중 증기 일부를 추출해 급수를 예열하며, 재열재생사이클은 두 방식을 함께 적용한 것으로 나머지 설명은 모두 타당하다.

3상 3선식 비접지 방식은 중성점이 접지되어 있지 않아 1선 지락이 생겨도 지락전류가 대지 정전용량을 통한 경로로만 흘러 고장전류 자체는 작지만, 그 대신 건전상(고장이 나지 않은 상)의 대지 전위가 크게 상승하는 특징이 있다.

지락전류가 작기 때문에 인접 통신선에 대한 유도장해도 상대적으로 작으며, 고저압 혼촉 시 저압선의 전위상승은 저압측 계통접지로 억제되므로 비접지 방식에서 특별히 크게 나타나는 현상으로 보지 않는다.

선로의 파동임피던스 $Z_1$에서 부하측 파동임피던스 $Z_2$로 진행파가 입사할 때, 접속점에서의 투과파 전압은 $e_2=\dfrac{2Z_2}{Z_1+Z_2}\,e_1$로 구한다.

수치를 대입하면 $e_2=\dfrac{2\times1500}{500+1500}\times600=900\,\mathrm{kV}$가 되어 투과파 전압은 900kV이다.

전력원선도는 송·수전단 전압의 크기를 일정하게 두고 상차각을 변화시킬 때 전력이 그리는 원을 이용한 도표로, 송·수전할 수 있는 최대전력, 필요한 전력을 보내기 위한 상차각, 선로손실과 송전효율, 조상설비 용량 등을 구할 수 있다.

다만 과도극한전력은 사고 발생과 차단 시간, 발전기 관성 등 과도현상을 반영한 별도의 안정도 해석으로 구하는 값이므로, 정상상태를 전제로 하는 전력원선도만으로는 알 수 없다.

영상분(零相分) 임피던스는 3상이 불평형을 이루면서 대지로 전류가 흐르는 고장에서 나타나며, 대표적으로 1선 지락 고장 계산 시 정상분·역상분과 함께 영상분 임피던스가 필요하다.

3상 단락이나 선간 단락은 대지로 전류가 흐르지 않는 고장이므로 영상분을 고려할 필요가 없다.

1선당 전력비는 각 방식의 송전전력을 전선 가닥 수로 나눈 값을 단상 2선식과 견준 것이다. 선간전압 $V$, 선전류 $I$가 같다고 보면 단상 2선식은 $\dfrac{VI\cos\theta}{2}$이고, 3상 4선식은 송전전력이 $\sqrt{3}\,VI\cos\theta$인데 중성선까지 전선이 4가닥이므로 $\dfrac{\sqrt{3}\,VI\cos\theta}{4}$이다.

따라서 1선당 전력비는 $\dfrac{\sqrt{3}/4}{1/2}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\approx0.87$이 된다. 송전전력은 3상 3선식(약 1.15)과 같으면서 중성선 한 가닥을 더 쓰기 때문에, 전선 한 가닥이 담당하는 전력은 오히려 단상 2선식보다 작아진다.

3대의 단상변압기를 1뱅크로 구성하면 뱅크 전체 용량은 $3\times2000=6000\,\mathrm{kVA}$이고, 22kV 쪽의 정격전류는 $I_n=\dfrac{6000\times10^3}{\sqrt{3}\times22\times10^3}\approx157\,\mathrm{A}$이다.

선로 임피던스가 0이므로 3상 단락전류는 변압기의 %리액턴스만으로 $I_s=\dfrac{100}{\%Z}\times I_n=\dfrac{100}{7}\times157\approx2250\,\mathrm{A}$가 된다.

3상 회로에서 차단기가 실제로 차단하는 순간의 용량은 정격전압과 정격차단전류, 그리고 3상 회로 특유의 $\sqrt{3}$ 배수를 곱한 $\sqrt{3}\times$정격전압$\times$정격차단전류로 정의된다.

정격전류를 곱하는 값은 차단용량이 아니라 정격용량(부하 상태에서의 용량)에 해당하므로 구분해야 한다.

부등률은 각 부하설비의 개별 최대수요전력의 합을, 그 부하들이 실제로 겹쳐서 나타나는 합성 최대수요전력으로 나눈 값으로, 정의상 $\text{부등률}=\dfrac{\sum(\text{개별 최대수요전력})}{\text{합성 최대수요전력}}\ge 1$이 항상 성립한다.

부하율과 수용률은 각각 평균전력을 최대전력으로, 최대수요전력을 설비용량으로 나눈 값이라 1을 넘지 않는 것이 일반적이며, 전압강하율 역시 통상 1보다 훨씬 작은 값을 갖는다.

%임피던스(%리액턴스)는 정격전류가 흐를 때 그 소자에서 생기는 전압강하가 정격 상전압의 몇 %인가로 정의한다. 선간전압 V(kV), 3상 용량 P(kVA)이면 정격전류는 $I=\dfrac{P\times10^{3}}{\sqrt{3}\,V\times10^{3}}=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V}\,[\mathrm{A}]$이다.

기준이 되는 상전압은 $\dfrac{V\times10^{3}}{\sqrt{3}}\,[\mathrm{V}]$이므로 $\%X=\dfrac{IX}{V\times10^{3}/\sqrt{3}}\times100=\dfrac{\sqrt{3}\,IX}{V\times10^{3}}\times100=\dfrac{\sqrt{3}X}{V\times10^{3}}\cdot\dfrac{P}{\sqrt{3}V}\times100=\dfrac{XP}{10V^{2}}$가 된다.

따라서 %리액턴스는 XP/(10V²)이다. 이 형태는 용량을 kVA, 전압을 kV로 넣을 때만 성립하며, 기준용량을 MVA로 잡으면 같은 관계가 100PX/V²로 바뀌므로 단위를 반드시 확인해야 한다.

전력계통을 연계하면 배후 전력(계통 전체의 발전 용량)이 커지는 만큼 사고 시 단락용량은 오히려 커진다. 이는 차단기 용량 증대 등 관리해야 할 부담이지 얻는 이득이 아니다.

반면 각 계통의 첨두부하 시각이 서로 달라 합성 첨두부하가 완화되고, 공급예비력을 계통 전체가 공유하여 절감할 수 있으며, 상호 융통을 통해 공급 신뢰도가 향상되는 것은 계통연계의 대표적인 이득이다.

한류리액터는 계통에 리액턴스를 직렬로 삽입하여 사고 시 회로의 임피던스를 크게 함으로써 단락전류를 제한하는 것을 주된 목적으로 설치한다.

충전전류(진상전류) 억제에는 분로리액터, 지락 시 아크 소멸과 지락전류 억제에는 소호리액터, 제5고조파 제거에는 직렬리액터가 쓰여 용도가 각각 다르다.

전원이 양단에 있는 환상(루프) 선로에서는 고장전류가 양방향에서 흘러들어올 수 있어, 고장점의 방향과 거리를 함께 판별할 수 있는 방향거리계전기가 단락보호에 사용된다.

부족전압·부족전류 계전기는 전압·전류의 크기만으로 동작하여 방향 판별이 되지 않고, 선택접지계전기는 지락사고 검출용이므로 단락보호와는 목적이 다르다.

비등수형 원자로(BWR)는 농축우라늄을 연료로, 경수를 냉각재 겸 감속재로 사용하며 원자로 내에서 냉각수를 직접 끓여 발생한 증기를 곧바로 터빈으로 보내는 방식이다.

다만 BWR은 노심 내 비등에 따른 공극(기포) 발생을 감안해 가압수형 원자로(PWR)보다 낮은 압력에서 운전되며, 그 결과 노심의 출력밀도는 PWR보다 낮다. 따라서 가압수형보다 출력밀도가 높다는 설명은 사실과 반대이다.

개폐저항기는 차단기 개폐 시 발생하는 개폐서지(과도 이상전압)를 억제하기 위해 차단기 내부에 저항을 삽입하여 서지의 진행파를 감쇠시키는 장치이다.

단로기와 차단기 자체는 회로를 개폐하는 기기이고, 리액터는 주로 충전전류나 단락전류 제한에 쓰여 개폐서지 감쇄가 주목적은 아니다.

정삼각형 배치인 3상 1회선 선로의 등가선간거리는 배치 간격과 같은 $D=2\,\mathrm{m}$이며, 1선의 인덕턴스는 $L=0.05+0.4605\log_{10}\dfrac{D}{r}\,[\mathrm{mH/km}]$로 구한다.

반지름 $r=0.6\,\mathrm{cm}=0.006\,\mathrm{m}$이므로 $\dfrac{D}{r}=\dfrac{2}{0.006}\approx333$이고, 이를 대입하면 $L=0.05+0.4605\log_{10}333\approx0.05+1.16=1.21\,\mathrm{mH/km}$이다.

수력발전소의 취수방법에 따른 분류에는 하천을 막아 낙차를 얻는 댐식, 수로를 통해 낙차를 얻는 수로식, 이 둘을 결합한 댐수로식, 그리고 인접 유역의 물을 끌어오는 유역변경식이 있다.

반면 조정지식은 조정지를 이용해 하천 유량의 시간적 변동을 조절하는 운용방법에 따른 분류(유입식·조정지식·저수지식·양수식)에 속하므로, 취수방법에 따른 분류에는 해당하지 않는다.

부하의 역률을 개선하면 같은 유효전력을 공급하는 데 필요한 선로전류가 감소하며, 그 결과 전압강하와 전력손실이 함께 줄어들고 설비용량에는 여유가 생긴다.

따라서 역률 개선의 효과로 선로전류의 증가를 드는 것은 실제 현상과 반대되는 설명이다.

균압모선은 직류발전기를 병렬운전할 때 부하 분담이 급변하는 경우에도 계자전류를 안정시켜 운전을 원활하게 하기 위한 것으로, 직권 계자권선을 가진 발전기에서 필요하다.

직권 계자를 함께 갖는 복권발전기와 직권발전기는 부하전류 변화에 따라 직권 계자자속이 변동해 병렬운전이 불안정해지므로 균압모선이 필요하며, 직권 계자가 없는 분권발전기는 균압모선 없이도 안정적으로 병렬운전이 가능하다.

3상 분권 정류자전동기의 대표적인 예로는 시라게(Schrage) 전동기가 있으며, 브러시의 위치를 이동시켜 속도를 원활하게 제어할 수 있는 것이 특징이다.

톰슨·데리·애트킨슨 전동기는 모두 단상 반발전동기 계열의 교류 정류자전동기로, 3상 분권 정류자전동기와는 구분된다.

토크는 기계적 출력을 회전 각속도로 나눈 값이다. 회전수 N(rpm)에 대응하는 각속도는 $\omega=\dfrac{2\pi N}{60}\,[\mathrm{rad/s}]$이고, 출력이 P(kW)로 주어졌으므로 W 단위로는 1000P가 된다.

$T=\dfrac{P_{o}}{\omega}=\dfrac{1000P}{2\pi N/60}=\dfrac{60000}{2\pi}\cdot\dfrac{P}{N}=9549.3\,\dfrac{P}{N}\,[\mathrm{N\cdot m}]$

같은 값을 중력단위로 바꾸면 9549.3/9.8 ≒ 975이므로 T = 975P/N [kgf·m]가 된다. 즉 975는 kgf·m용, 9549.3은 SI 단위(N·m)용 계수이며, 문제가 N·m을 요구했으므로 9549.3P/N을 써야 한다.

단권변압기의 자기용량과 부하용량의 비는 1차전압 $V_1$과 2차전압 $V_2$를 이용해 $\dfrac{\text{자기용량}}{\text{부하용량}}=\dfrac{V_2-V_1}{V_2}$로 구한다.

수치를 대입하면 $\dfrac{110-100}{110}=\dfrac{10}{110}=\dfrac{1}{11}$이 되어 자기용량과 부하용량의 비는 1/11이다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times50}{4}=1500\,\mathrm{rpm}$이며, 1440rpm일 때의 슬립은 $s_1=\dfrac{1500-1440}{1500}=0.04$, 1000rpm일 때의 슬립은 $s_2=\dfrac{1500-1000}{1500}=\dfrac{1}{3}$이다.

권선형 유도전동기의 비례추이 원리 $\dfrac{r_2}{s_1}=\dfrac{r_2+R}{s_2}$에 2차저항 $r_2=0.02\,\Omega$을 대입하면, 추가로 넣어야 할 저항은 $R=r_2\left(\dfrac{s_2}{s_1}-1\right)=0.02\times\left(\dfrac{1/3}{0.04}-1\right)\approx0.147\,\Omega$이다.

중권 직류발전기의 유기기전력은 $E=\dfrac{PZ\Phi N}{60a}$이며, 중권에서는 병렬회로수 $a$가 극수 $P$와 같으므로 이 식은 $E=\dfrac{Z\Phi N}{60}$으로 간단해진다.

총 도체수 $Z=500$, 극당자속 $\Phi=0.01\,\mathrm{Wb}$, 기전력 $E=100\,\mathrm{V}$를 대입하면 $N=\dfrac{60E}{Z\Phi}=\dfrac{60\times100}{500\times0.01}=1200\,\mathrm{rpm}$이다.

고립된 섬 지역이나 선박 등에서 취급이 간단하고 기동시간이 짧은 소용량 전원이 필요할 때는 내연기관을 원동기로 사용하는 엔진 발전기(디젤 발전기 등)가 주로 쓰인다.

터빈 발전기와 수차 발전기는 대용량 발전소의 화력·수력 설비에 적합하고, 초전도 발전기는 상용화가 제한적인 기술이어서 이러한 용도와는 거리가 있다.

포화되지 않은 직류발전기의 유기기전력은 $E=k\Phi N$으로 자속 $\Phi$와 회전수 $N$에 각각 비례한다.

회전수가 4배($4N$)로 증가한 상태에서 기전력을 이전과 같게 유지하려면 자속을 회전수 증가분에 반비례하도록 1/4배로 줄여야 한다.

동기기의 안정도는 계통 임피던스를 줄이고 응답을 빠르게 할수록 좋아진다. 이를 위해 단락비를 크게 하고 속응여자방식을 채용하며, 반대로 정상 리액턴스(동기 리액턴스)는 작게 해야 안정도가 향상된다.

따라서 정상 리액턴스를 크게 하는 것은 오히려 안정도를 떨어뜨리는 방향이므로 안정도 증진 방법이 될 수 없다.

단락비를 크게 하는 것, 속응여자방식 채용, 영상 및 역상 임피던스를 크게 하는 것은 모두 계통 외란에 대한 전압 유지력과 불평형 억제력을 높여 안정도를 향상시키는 실제 방법이다.

단절권은 코일 간격을 극 간격보다 짧게 감는 방식으로, 코일 양단 사이의 위상차 때문에 합성 유기기전력이 전절권보다 작아진다.

그런데도 단절권을 널리 쓰는 이유는 코일 단이 짧아져 동선 등 재료가 절약되고, 특정 고조파 성분이 상쇄되어 기전력의 파형이 정현파에 가깝게 개선되기 때문이다.

따라서 합성 유기기전력이 전절권보다 증가한다는 설명은 단절권의 실제 특성과 반대이므로 옳지 않다.

발전기 단자 부근에서 갑자기 단락이 일어나면, 처음에는 전기자 반작용이 곧바로 나타나지 못해 전류를 제한하는 것이 매우 작은 누설 리액턴스뿐이므로 대단히 큰 돌발 단락전류가 흐른다.

시간이 지나면서 전기자 반작용에 의한 감자 작용이 서서히 나타나 전류를 제한하는 리액턴스가 동기 리액턴스까지 커지고, 전류는 정상 상태의 지속 단락전류 값으로 점차 감소한다.

따라서 단락전류는 처음에 크게 나타났다가 시간에 따라 줄어드는 형태를 보인다.

6상 반파 정류회로의 직류 평균전압과 입력 상전압 사이에는 $E_d = 1.35E$의 관계가 성립한다(저항부하 기준).

직류전압 297V를 얻기 위한 상전압은 $E = \dfrac{E_d}{1.35} = \dfrac{297}{1.35} \approx 220\ \mathrm{V}$로 계산된다.

따라서 입력측 각 상전압은 약 220V가 되어야 한다.

직렬종속법(cascade)으로 두 권선형 유도전동기를 연결하면, 한 전동기의 회전자 회로에 유기되는 슬립 주파수 전압이 다른 전동기의 1차측에 인가되는 방식으로 두 전동기가 기계적으로 같은 축에서 회전한다.

이때 전체 시스템의 동기속도는 $N_s = \dfrac{120f}{P_1+P_2}$로 결정되어, 마치 극수가 두 전동기의 극수의 합인 하나의 전동기처럼 동작한다.

따라서 직렬종속 운전의 동기속도는 두 전동기의 극수의 합과 같은 극수를 갖는 가상의 전동기의 속도와 같다.

GTO 사이리스터는 SCR과 마찬가지로 pnpn 4층 구조이며 애노드·캐소드·게이트의 단자 명칭도 동일하지만, 온(On) 상태에서 전류가 흐르는 방향은 SCR과 같이 한쪽 방향(단방향)뿐이다.

따라서 온 상태에서 양방향 전류특성을 보인다는 설명은 GTO의 실제 동작과 맞지 않는다.

반면 온 드롭 전압이 SCR보다 다소 큰 약 2~4V라는 점, 오프 상태에서 SCR처럼 순방향과 역방향 모두 전압을 저지할 수 있다는 점은 GTO의 실제 특징에 해당한다.

단중 파권(wave winding)은 감는 방식의 특성상 전기자 병렬 회로수가 극수와 무관하게 항상 2로 고정된다.

병렬 회로수가 적어 상대적으로 저전류·고전압 특성을 가지므로, 저전압 대전류용으로 쓰이는 권선은 파권이 아니라 중권(lap winding)이다.

또한 병렬 회로수가 극수만큼 늘어나는 것도 중권의 특징이며, 균압환은 병렬 회로수가 여러 개인 중권에서 순환전류를 막기 위해 필요한 것으로 파권에는 해당하지 않는다.

그림에서 1차 U-V에 $200[V]$를 가하고, V와 v를 아래쪽 도선으로 이은 다음 전압계를 U와 u 사이에 연결하였다.
권수비가 $\frac{210}{105}=2$이므로 2차 유기전압은 $\frac{200}{2}=100[V]$이다.
가극성이므로 이 결선에서 1차 전압과 2차 전압이 서로 더해지는 방향의 직렬이 되어 전압계에는 $200+100=300[V]$가 지시된다.

변압기 유기기전력의 실효값 공식 $E = 4.44fN B_m A$를 이용하면, 최대자속밀도는 $B_m = \dfrac{E}{4.44fNA}$로 구할 수 있다.

단면적 $A = 10\ \mathrm{cm^2} = 10\times10^{-4}\ \mathrm{m^2}$를 대입하면 $B_m = \dfrac{60}{4.44\times60\times200\times10\times10^{-4}} \approx 1.126\ \mathrm{Wb/m^2}$가 된다.

따라서 철심의 최대자속밀도는 약 1.126Wb/m²이다.

2상 서보모터는 위상이 90° 차이 나는 두 전압(기준 여자권선 전압과 제어권선 전압)이 필요한데, 실제 시스템에서는 오차 신호를 증폭하는 증폭기 내부에서 위상을 조정하여 필요한 2상 전압을 얻는 방식이 널리 쓰인다.

증폭기가 어차피 신호를 증폭하는 단계이므로, 별도의 위상 변환 소자를 추가하지 않고 증폭 과정에서 위상을 함께 맞추는 것이 회로 구성상 간단하고 실용적이기 때문이다.

2상 전원을 직접 사용하는 방법이나 별도의 환상결선 변압기, 여자권선에 리액터를 넣는 방법은 상대적으로 널리 쓰이는 방식이 아니다.

변압기를 병렬운전할 때 각 변압기가 부담하는 부하는 용량에 비례하도록 분담되어야 하며, 이를 위해서는 퍼센트 임피던스 강하가 같아야 하고, 그 결과 각 변압기의 실제 임피던스는 용량에 반비례해야 한다.

따라서 각 군의 임피던스가 용량에 비례해야 한다는 설명은 실제 병렬운전 조건과 반대이므로 옳지 않다.

권수비와 1차·2차 정격전압이 같아야 한다는 것, 퍼센트 임피던스 강하가 같아야 한다는 것, 상회전 방향과 위상 변위가 같아야 한다는 것은 모두 병렬운전이 성립하기 위한 실제 조건이다.

세르비우스(Scherbius) 방식은 권선형 유도전동기의 2차(회전자) 회로에서 나오는 슬립 주파수의 전력을 정류·인버터 등을 거쳐 다시 전원측 계통으로 반환하면서 속도를 제어하는 방식이다.

이 때문에 2차 저항 가감법처럼 슬립 전력을 저항에서 열로 소모시키는 방식과 달리, 회생되는 전력만큼 효율이 높아지는 특징이 있다.

극수 변환법과 2차 저항 가감법은 슬립 전력을 전원측으로 되돌리는 구조가 아니며, 크레머 방식은 슬립 전력을 직류전동기를 거쳐 주축의 기계적 동력으로 되돌리는 방식이어서 전기적으로 전원측에 반환하는 세르비우스 방식과는 반환 경로가 다르다.

제5고조파에 대한 유도성 리액턴스는 $X_5 = 5\omega L = 5\times1 = 5\ \Omega$이므로, 임피던스는 $Z_5 = \sqrt{R^2+X_5^2} = \sqrt{4^2+5^2} = \sqrt{41} \approx 6.40\ \Omega$이 된다.

제5고조파 전압의 실효값은 $V_5 = \dfrac{40}{\sqrt{2}} \approx 28.28\ \mathrm{V}$이므로, 제5고조파 전류의 실효값은 $I_5 = \dfrac{V_5}{Z_5} \approx \dfrac{28.28}{6.40} \approx 4.4\ \mathrm{A}$로 계산된다.

따라서 제5고조파 전류의 실효값 크기는 약 4.4A이다.

단자 a, b가 개방되어 있으므로 전류는 밖으로 나가지 못하고, 3 Ω과 9 V 가지, 6 Ω과 12 V 가지가 이루는 폐로 안에서만 흐른다.
두 전지의 $+$극이 모두 위쪽을 향하고 있어 폐로에서는 서로 반대 방향으로 작용하므로 $I=\frac{12-9}{3+6}=\frac{1}{3}\,[A]$가 12 V 쪽에서 나와 9 V 쪽으로 흐른다.
b를 기준으로 오른쪽 가지를 따라가면 $V_{ab}=12-6\times\frac{1}{3}=10\,[V]$이고, 왼쪽 가지로 따져도 $9+3\times\frac{1}{3}=10\,[V]$로 같다.

회로는 입력 단자에서 볼 때 1/2 F 커패시터와 1Ω 저항 + 2H 인덕터 직렬 가지가 병렬로 놓인 형태이다. s 영역으로 옮기면 커패시터는 $\dfrac{1}{Cs}=\dfrac{1}{(1/2)s}=\dfrac{2}{s}$, 직렬 가지는 $R+Ls=1+2s$이다.

구동점 임피던스는 이 둘의 병렬 합성이므로 $Z(s)=\dfrac{\frac{2}{s}(1+2s)}{\frac{2}{s}+1+2s}=\dfrac{\frac{2(1+2s)}{s}}{\frac{2s^{2}+s+2}{s}}=\dfrac{2(2s+1)}{2s^{2}+s+2}$가 된다.

검산해 보면 s → 0(직류)에서는 커패시터가 개방되어 Z → 2/2 = 1Ω, 즉 저항 1Ω만 남는 값과 맞고, s → ∞에서는 커패시터가 단락되어 Z → 0이 되는 것도 식과 일치한다.

그림은 3상 3선식 선로에 전력계 두 대를 건 2전력계법 결선이고, 전압계는 선간전압을 전류계는 선전류를 읽는다.
2전력계법에서 유효전력은 두 지시의 합이므로 $P=W_1+W_2=2.84+6.00=8.84\,[kW]$이다.
피상전력은 $P_a=\sqrt{3}\,VI=\sqrt{3}\times200\times30\fallingdotseq10392\,[VA]$이다.
따라서 역률은 $\cos\theta=\frac{P}{P_a}=\frac{8840}{10392}\fallingdotseq0.85$이다.

△결선 변압기 3대 중 1대가 고장 나서 나머지 2대로 V결선을 구성하면, 공급 가능한 전력은 고장 전 △결선 전력에 대해 $\dfrac{1}{\sqrt{3}} \approx 0.577$의 비율, 즉 약 57.7%로 줄어든다.

이때 V결선 변압기 2대의 정격용량 합을 분모로 하는 이용률(약 86.6%)과, 고장 전 △결선의 공급 가능 전력을 분모로 하는 출력비(약 57.7%)는 서로 다른 개념이므로 혼동하지 않아야 한다.

따라서 V결선으로 공급 가능한 전력은 고장 전 △결선 전력의 약 57.7%이다.

그림의 브리지는 a−c에 R₁, c−b에 C, a−d에 L, d−b에 R₂가 놓이고 검출기는 c−d 사이, 교류전원은 a−b 사이에 연결된 형태다.

브리지 평형조건은 마주보는 변의 임피던스 곱이 서로 같다는 것이므로 $Z_{ac}Z_{db}=Z_{ad}Z_{cb}$, 즉 $R_{1}R_{2}=j\omega L\cdot\dfrac{1}{j\omega C}=\dfrac{L}{C}$이다.

정리하면 $L=R_{1}R_{2}C$가 되며, 이 과정에서 각주파수 ω가 소거된다. 즉 전원 주파수와 무관하게 평형이 잡히고, 표준 커패시터 C와 두 저항값만으로 미지의 인덕턴스를 구할 수 있다.

영상전류는 세 상 전류의 평균으로 $I_0 = \dfrac{1}{3}(I_a+I_b+I_c)$로 정의된다.

실수부는 $\dfrac{25-18+7}{3} = \dfrac{14}{3} \approx 4.67$, 허수부는 $\dfrac{4-16+15}{3} = \dfrac{3}{3} = 1$이므로, $I_0 \approx 4.67 + j1\ \mathrm{A}$가 된다.

따라서 영상전류는 약 4.67+j1(A)이다.

정의식에 t의 거듭제곱을 넣으면 $\mathcal{L}[t^{n}]=\int_{0}^{\infty}t^{n}e^{-st}dt=\dfrac{n!}{s^{n+1}}$이다. 부분적분을 한 번 할 때마다 지수 n이 하나씩 앞으로 내려오면서 계승(n!)이 만들어지고, 동시에 분모의 s 차수가 하나씩 올라간다.

따라서 분자는 n!, 분모는 s의 (n+1)제곱이 된다.

확인해 보면 n = 0에서 1/s(단위계단), n = 1에서 1/s²(램프), n = 2에서 2/s³로 잘 알려진 변환쌍과 모두 일치한다. 분자에 n이나 (n+1)을 그대로 두는 형태는 이 검증을 통과하지 못한다.

4단자(2포트) 회로의 기본 방정식은 $V_1 = AV_2 + BI_2$, $I_1 = CV_2 + DI_2$로 표현된다.

여기서 $A = \left.\dfrac{V_1}{V_2}\right|_{I_2=0}$로 정의되는 전압비이므로 차원이 없는(무차원) 전압이득에 해당하는 정수이다.

반면 B는 임피던스, C는 어드미턴스, D는 전류비의 차원을 가지므로, 전압이득의 차원을 갖는 것은 A이다.

분포정수회로에서 단위길이당 직렬 임피던스를 Z, 병렬 어드미턴스를 Y라 하면 특성임피던스는 $Z_{c}=\sqrt{\dfrac{Z}{Y}}=\sqrt{\dfrac{R+j\omega L}{G+j\omega C}}$로 정의된다.

이 값은 무한장 선로를 입력단에서 본 임피던스이며, 종단을 이 값으로 정합하면 반사파가 생기지 않는다. 무손실 선로(R = G = 0)에서는 $Z_{c}=\sqrt{L/C}$가 되어 순저항이 된다.

같은 Z, Y로 만들어지는 전파정수 $\gamma=\sqrt{ZY}$와 혼동하기 쉽다. 특성임피던스는 두 값의 비의 제곱근, 전파정수는 두 값의 곱의 제곱근이라는 점으로 구분하면 된다.

z변환의 초기값 정리는 $e(0)=\lim_{z\to\infty}E(z)$이다. E(z)를 $E(z)=e(0)+e(1)z^{-1}+e(2)z^{-2}+\cdots$로 전개해 보면, z를 무한대로 보낼 때 $z^{-1},z^{-2},\cdots$ 항이 모두 0이 되어 첫 항 e(0)만 남는다는 데서 바로 나온다.

반면 z → 1로 보내는 극한은 최종값 정리 $e(\infty)=\lim_{z\to1}(1-z^{-1})E(z)$에 쓰인다. 초기값을 구하면서 (1 − z⁻¹)을 곱하거나 z → 1을 대입하면 최종값을 구하는 셈이 되므로 주의해야 한다.

라플라스 변환의 초기값 정리 $f(0)=\lim_{s\to\infty}sF(s)$, 최종값 정리 $f(\infty)=\lim_{s\to0}sF(s)$와 짝지어 외워두면 혼동을 줄일 수 있다.

제어계의 정상상태오차(잔류편차)는 목표값과 출력값의 차이가 시간이 지나도 남는 현상으로, 비례제어만으로는 이 오차를 완전히 없애기 어렵다.

적분제어는 오차를 시간에 대해 누적하여 조작량을 계속 증가시키므로, 오차가 0이 될 때까지 제어량을 밀어붙여 정상상태오차를 제거하는 효과가 있다.

비례제어는 오차에 비례한 조작만 하므로 잔류편차가 남고, 미분제어는 변화율에 반응할 뿐 정상상태오차 제거에는 직접 기여하지 않으며, on-off 제어는 오차 제거보다는 단순 개폐 동작이다.

근궤적은 특성방정식의 근이 이득 K의 변화에 따라 그리는 궤적으로, 복소수 근이 항상 켤레쌍으로 나타나므로 실수축에 대해 대칭이며, 가지의 수는 특성방정식의 차수와 같고, 각 가지는 개루프 전달함수의 극점에서 출발하여 영점(또는 무한대)으로 향한다.

그런데 근궤적의 점근선은 실수축 위의 한 점(무게중심)에서 만나 뻗어나가는 것이지, 허수축 위에서 교차하는 것이 아니다.

따라서 점근선이 허수축 상에서 교차한다는 설명이 근궤적의 실제 성질과 맞지 않는다.

특성방정식 $s^3+3s^2+3s+(1+K)=0$에 대해 Routh 표를 작성하면, $s^1$ 행의 계수는 $\dfrac{3\times3-1\times(1+K)}{3} = \dfrac{8-K}{3}$, $s^0$ 행의 계수는 $1+K$이다.

계가 안정하려면 제1열의 모든 항이 양수여야 하므로 $\dfrac{8-K}{3} > 0$에서 $K < 8$, $1+K > 0$에서 $K > -1$이 얻어진다.

따라서 시스템이 안정하기 위한 K의 범위는 $-1 < K < 8$이다.

전향경로는 $R(s)$에서 $C(s)$까지 하나뿐이고 이득은 $1\times3\times4\times1=12$이다.
되돌아가는 가지는 이득 5인 것과 6인 것 두 개이므로 루프 이득은 $L_1=3\times5=15$, $L_2=4\times6=24$이다.
두 루프는 가운데 마디를 함께 지나므로 서로 접촉하고, $\Delta=1-(L_1+L_2)=1-39=-38$, $\Delta_1=1$이 된다.
따라서 $\frac{C(s)}{R(s)}=\frac{12\times1}{-38}=-\frac{6}{19}$이다.

그림은 단위 부궤환 구조이고, 전향경로에 $\frac{s+2}{s+4}$와 $\frac{4}{s(s+1)}$가 직렬로 놓여 있다.
따라서 개루프 전달함수는 $G(s)=\frac{4(s+2)}{s(s+1)(s+4)}$로 s가 분모에 한 개 있는 1형 계통이다.
속도 편차 상수는 $K_v=\lim_{s\to0}sG(s)=\lim_{s\to0}\frac{4(s+2)}{(s+1)(s+4)}=\frac{4\times2}{1\times4}=2$이다.

상태천이행렬은 φ(t) = ℒ⁻¹[(sI − A)⁻¹] 로 구한다. 주어진 시스템행렬 $A=\begin{bmatrix}0&1\\-2&-3\end{bmatrix}$ 에 대해 $sI-A=\begin{bmatrix}s&-1\\2&s+3\end{bmatrix}$ 이고, 행렬식은 $s(s+3)+2=s^{2}+3s+2=(s+1)(s+2)$ 이다.

2×2 역행렬 공식을 쓰면 $(sI-A)^{-1}=\dfrac{1}{(s+1)(s+2)}\begin{bmatrix}s+3&1\\-2&s\end{bmatrix}$ 이다.

각 성분을 부분분수로 전개하면 $\dfrac{s+3}{(s+1)(s+2)}=\dfrac{2}{s+1}-\dfrac{1}{s+2}$, $\dfrac{1}{(s+1)(s+2)}=\dfrac{1}{s+1}-\dfrac{1}{s+2}$, $\dfrac{-2}{(s+1)(s+2)}=\dfrac{-2}{s+1}+\dfrac{2}{s+2}$, $\dfrac{s}{(s+1)(s+2)}=\dfrac{-1}{s+1}+\dfrac{2}{s+2}$ 가 된다.

이를 역라플라스 변환하면 $\phi(t)=\begin{bmatrix}2e^{-t}-e^{-2t} & e^{-t}-e^{-2t}\\ -2e^{-t}+2e^{-2t} & -e^{-t}+2e^{-2t}\end{bmatrix}$ 이다. 극점이 s = −1, −2 이므로 지수는 반드시 e^−t, e^−2t 의 감쇠형이어야 하며(e^t·e^2t 가 들어간 식은 성립하지 않는다), t = 0을 대입해 φ(0) = 단위행렬이 되는지로 검산할 수 있다.

주어진 식은 $Y=\overline{A}BC\overline{D}+\overline{A}BCD+\overline{A}\,\overline{B}C\overline{D}+\overline{A}\,\overline{B}CD$ 로, 네 항이 모두 Ā 와 C 를 공통으로 가지고 있다.

앞의 두 항을 묶으면 $\overline{A}BC(\overline{D}+D)=\overline{A}BC$, 뒤의 두 항을 묶으면 $\overline{A}\,\overline{B}C(\overline{D}+D)=\overline{A}\,\overline{B}C$ 이다(D̄ + D = 1 이므로 D는 소거된다).

남은 두 항을 다시 묶으면 $\overline{A}C(B+\overline{B})=\overline{A}C$ 이므로 간소화 결과는 Y = Ā C 이다.

즉 이 회로는 A = 0 이고 C = 1 일 때만 출력이 1 이 되며, B와 D는 어떤 값이든 출력에 영향을 주지 않는 무관항(don't care)이 된다. 카르노맵으로 보면 Ā·C 열의 인접한 네 칸(BD의 네 조합)이 하나로 묶이는 형태다.

직류 이득(DC gain)은 입력이 직류, 즉 주파수가 0일 때의 이득이므로 전달함수에 s = 0 을 대입한 값 $\lim_{s\to 0}G(s)$ 이다.

주어진 전달함수 $G(s)=\dfrac{10}{s^{2}+3s+2}$ 에 s = 0 을 대입하면 $G(0)=\dfrac{10}{0+0+2}=5$ 이다.

최종값 정리로도 같은 결과를 얻는다. 단위계단입력 $R(s)=\dfrac{1}{s}$ 를 가하면 $\lim_{t\to\infty}c(t)=\lim_{s\to 0}s\,G(s)\cdot\dfrac{1}{s}=G(0)=5$ 이므로, 계단입력에 대한 정상상태 출력이 곧 직류 이득이며 그 값은 5 이다.

분모를 인수분해하면 $s^{2}+3s+2=(s+1)(s+2)$ 로 극점이 모두 좌반면(−1, −2)에 있어 안정하므로 정상값이 실제로 존재한다는 점도 함께 확인된다.

2차 제어시스템의 표준형은 $\dfrac{C(s)}{R(s)}=\dfrac{\omega_n^{2}}{s^{2}+2\zeta\omega_n s+\omega_n^{2}}$ 이다. 주어진 전달함수 $\dfrac{25}{s^{2}+6s+25}$ 와 계수를 비교하면 $\omega_n^{2}=25\ \rightarrow\ \omega_n=5$, $2\zeta\omega_n=6\ \rightarrow\ \zeta=\dfrac{6}{2\times5}=0.6$ 이다.

감쇠 진동 주파수는 $\omega_d=\omega_n\sqrt{1-\zeta^{2}}=5\sqrt{1-0.6^{2}}=5\times0.8=4\ \mathrm{rad/sec}$ 이다.

특성방정식을 완전제곱꼴로 정리해도 같은 값이 나온다. $s^{2}+6s+25=(s+3)^{2}+4^{2}$ 이므로 극점은 $s=-3\pm j4$ 이고, 극점의 허수부가 곧 감쇠 진동 주파수, 실수부의 크기 3이 감쇠 계수 ζω_n 이다. 따라서 ω_d = 4 rad/sec 이다.

ζ = 0.6 < 1 이므로 이 시스템은 부족제동(감쇠 진동) 상태이며, 응답은 e^−3t 로 감쇠하면서 4 rad/sec 로 진동한다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

버스덕트 공사에서 덕트의 끝부분은 먼지나 물기가 들어가지 않도록 막아야 하는 것이 원칙이며, 다만 환기형 덕트는 구조상 예외로 둔다.

따라서 환기형을 제외한 덕트의 끝부분을 막지 말아야 한다는 설명은 실제 시설기준과 반대이므로 옳지 않다.

덕트 내부에 먼지가 들어가지 않도록 하는 것, 사용전압 400V 미만인 경우 제3종 접지공사를, 400V 이상이고 사람이 접촉할 우려가 있는 경우 특별 제3종 접지공사를 하는 것은 모두 당시 규정에 부합하는 시설기준이다.

제시된 조문은 전차선로의 전파장해 방지 규정이다. 빈칸에는 무선설비의 기능에 계속적이고 중대한 장해를 주는 대상, 즉 전파가 들어간다.

전차선로에서는 팬터그래프와 전차선이 접촉·이선(離線)하는 과정에서 아크가 반복적으로 발생하고, 이 아크가 넓은 주파수 대역의 불요 전파(전자파 잡음)를 방사해 인근 무선설비의 수신을 방해한다. 그래서 규정은 이런 전파가 생길 우려가 있으면 차폐·접지·아크 억제 등의 대책을 세워 시설하도록 요구한다.

나머지 용어는 문맥이 맞지 않는다. 혼촉은 고압 권선과 저압 권선(또는 고압선과 저압선)이 서로 접촉하는 사고, 단락은 선간이 임피던스 없이 이어지는 사고, 정전기는 마찰 등으로 축적되는 전하를 말하는 것으로 모두 무선설비 장해를 직접 일으키는 대상으로 규정된 것이 아니다.

고압 가공전선로에 사용하는 가공지선은 낙뢰나 유도장해로부터 전선을 보호하기 위해 시설하며, 지름 4mm 이상의 나경동선(또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기)을 사용하도록 정해져 있다.

이 굵기는 특고압 가공전선로에 요구되는 지름 5mm 이상보다는 작은 값으로, 전압 등급에 따라 요구 굵기가 달라진다.

따라서 고압 가공전선로의 가공지선은 지름 4mm 이상의 나경동선을 사용해야 한다.

금속제 외함을 가진 저압 기계기구를 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 감전사고 예방을 위해 누전 발생 시 자동으로 전로를 차단하는 장치를 설치해야 하며, 이 의무는 당시 기준으로 사용전압이 50V를 초과하는 경우에 적용되었다.

사용전압이 그보다 낮으면 감전 위험성이 상대적으로 낮다고 보아 별도의 자동 차단장치 설치 의무를 두지 않았다.

따라서 자동 차단장치를 설치해야 하는 기준은 사용전압 50V 초과이다.

사람이 상시 통행하는 터널 안의 저압 배선을 애자사용공사로 시설할 경우, 전선의 높이는 노면상 2.5m 이상으로 시설해야 하는데, 제시된 시공은 2m로 되어 있어 기준에 미달한다.

합성수지관 공사로 시설하는 것, 공칭단면적 2.5mm² 이상의 연동선을 사용하는 것, 터널 입구 가까운 곳에 전용개폐기를 시설하는 것은 모두 당시 기준에 부합하는 시공이다.

따라서 애자사용공사 시 전선 높이를 노면상 2m로 시설한 것이 기준에 적합하지 않다.

고압전로에 사용하는 비포장 퓨즈는 과전류 보호 성능 기준으로, 정격전류의 1.25배 전류에는 견디고 정격전류의 2배 전류에서는 2분 이내에 용단되도록 규정되어 있다.

이는 포장 퓨즈(정격전류의 1.3배에 견디고 2배 전류에서 120분 이내 용단)와는 다른 기준으로, 비포장 퓨즈가 상대적으로 빠르게 동작하도록 정해져 있다.

따라서 정격전류의 2배 전류가 흐를 때 비포장 퓨즈는 2분 안에 용단되어야 한다.

옥내에 시설하는 저압전선은 원칙적으로 절연전선을 사용해야 하지만, 버스덕트 공사처럼 도체가 덕트 내부에서 안전하게 지지·격리되는 공사 방법에서는 나전선(나도체)의 사용이 허용된다.

금속덕트 공사나 합성수지관 공사, 후강전선관 공사는 전선을 관이나 덕트 속에 넣어 배선하는 공사이지만, 원칙적으로 절연전선을 사용해야 하는 공사 방법이다.

따라서 나전선을 사용할 수 있는 경우는 버스덕트 공사에 의하여 시설하는 경우이다.

제2종 특고압 보안공사에서 지지물이 철탑인 경우 경간은 400m 이하로 제한되지만, 전선에 인장강도 38.05kN 이상의 연선 또는 단면적 95mm² 이상의 경동연선을 사용하면 이 경간 제한을 넘어설 수 있도록 규정되어 있다.

이는 굵고 강한 전선을 사용할수록 처짐이나 장력에 대한 여유가 커져, 지지물 사이의 거리를 더 늘려도 안전성을 확보할 수 있기 때문이다.

따라서 철탑 경간을 400m 초과로 하려면 단면적 95mm² 이상의 경동연선을 사용해야 한다.

케이블트레이 공사에서 비금속제 케이블트레이는 물기에 견디는 수밀성 재료가 아니라, 화재 확산을 막기 위한 난연성 재료의 것을 사용하도록 정해져 있다.

따라서 비금속제 케이블트레이가 수밀성 재료여야 한다는 설명은 실제 기준과 맞지 않는다.

안전율을 1.5 이상으로 하는 것, 금속제 케이블트레이 계통을 기계적·전기적으로 완전하게 접속하는 것, 사용전압 400V 이상인 경우 금속제 트레이에 특별 제3종 접지공사를 하는 것은 모두 당시 기준에 부합하는 시설 요건이다.

지중전선로의 지중함은 견고하게 시설하고, 고인 물을 제거할 수 있는 구조로 하며, 뚜껑은 관계자 외에는 쉽게 열 수 없도록 시설해야 한다.

또한 폭발성 가스가 침입할 우려가 있는 장소에 시설하는 지중함으로서 그 크기가 1m³ 이상인 것에는 통풍장치 등 가스를 방산시키는 장치를 시설해야 하는데, 제시된 설명은 그 기준을 0.5m³ 이상으로 낮춰 서술하고 있어 실제 기준과 다르다.

따라서 통풍장치 등을 시설해야 하는 지중함 크기 기준을 0.5m³ 이상으로 서술한 부분이 옳지 않다.

그림에서 CC는 맨 위 전력선과 아래쪽 결합 필터(CF)를 잇는 자리에 직렬로 그려진 커패시터이다.
상용주파수에 대해서는 리액턴스가 매우 커서 전력선의 높은 전압이 통신 설비 쪽으로 넘어오지 못하게 막고, 반송 주파수 대역에서는 리액턴스가 작아져 반송파 신호만 통과시킨다.
이처럼 전력선과 반송통신 설비를 이어 주는 역할을 하는 커패시터를 결합 커패시터라 한다.

가공전선로의 지지물이 받는 하중에 대해, 이상 시 상정하중을 제외한 일반적인 경우 지지물 기초의 안전율은 2.0 이상이어야 한다.

이는 지지물이 넘어지거나 기초가 침하하는 것을 막기 위한 최소한의 여유를 확보하는 기준이다.

따라서 가공전선로 지지물의 기초 안전율은 2.0 이상으로 해야 한다.

교량의 윗면에 고압 전선로를 시설하는 경우, 전선이 교량 위를 통행하는 차량이나 사람과 충분한 거리를 유지하도록 전선의 높이를 교량 노면상 5m 이상으로 시설해야 한다.

이 기준은 전선과 지나다니는 대상 사이에 감전이나 접촉 사고를 막기 위한 최소 이격거리를 확보하기 위한 것이다.

따라서 교량 위 고압 전선로의 높이는 노면상 5m 이상이어야 한다.

발전소에서 시설해야 하는 계측장치는 발전기의 전압·전류·전력, 발전기의 베어링(수중 메탈 제외) 및 고정자의 온도, 특고압용 변압기의 온도 등을 대상으로 한다.

이에 비해 발전기의 회전수 및 주파수는 계측장치 시설이 의무화된 항목에 포함되지 않는다.

따라서 발전소 계측장치 시설 대상에 해당하지 않는 것은 발전기의 회전수 및 주파수이다.

수소냉각식 발전기 및 부속 수소냉각장치는 발전기 안 수소의 압력과 온도를 계측하는 장치를 시설하고, 압력이 현저히 변동하거나 수소 순도가 85% 이하로 저하한 경우 이를 경보하는 장치를 시설해야 하며, 수소가 대기압에서 폭발할 때 생기는 압력에 견디는 기밀구조로 해야 한다.

그런데 이 규정은 수소의 '밀도'가 아니라 '압력'과 '온도'를 계측하도록 정하고 있으므로, 수소의 밀도를 계측하는 장치를 시설해야 한다는 설명은 실제 시설기준과 맞지 않는다.

순도 85% 이하 저하 시 경보장치, 압력 계측 및 변동 경보장치, 대기압 폭발압력에 견디는 기밀구조는 모두 기준에 부합하는 설명이다.

사용전압 35,000V 이하인 특고압 가공전선과 가공약전류전선 등을 동일 지지물에 시설(공용설치)하는 경우, 특고압 가공전선로는 제2종 특고압 보안공사에 의하도록 정해져 있다.

사용전압이 35,000V를 초과하는 특고압 가공전선은 통신선 유도장해와 혼촉 위험이 커지므로 원칙적으로 가공약전류전선 등과 동일 지지물에 시설할 수 없으며, 따라서 이 공용설치 규정 자체가 35,000V 이하 구간에 적용되는 기준이다.

따라서 35,000V 이하 구간에서 가공약전류전선과 동일 지지물에 시설하는 특고압 가공전선로에는 제2종 특고압 보안공사를 적용해야 한다.

전기울타리에 사용하는 전선은 가축의 접촉이나 외력에 견딜 수 있도록 인장강도 1.38kN 이상의 것(또는 지름 2mm 이상의 경동선)을 사용하도록 정해져 있다.

이는 전기울타리가 옥외에 노출되어 장력과 외부 충격을 받는 환경에 시설되기 때문에 최소한의 기계적 강도를 확보하기 위한 기준이다.

따라서 전기울타리에 사용하는 전선의 인장강도는 1.38kN 이상이어야 한다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

특고압 전기집진장치에 전원을 공급하는 케이블을 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우, 방식 케이블이 아닌 일반 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 당시 기준으로 제3종 접지공사를 할 수 있도록 완화되어 있었다.

사람이 접촉할 우려가 있는 일반적인 경우에는 제1종 접지공사가 요구되지만, 접촉 우려가 없도록 시설한다는 전제가 충족되므로 접지 요구 수준을 제3종까지 낮출 수 있는 것이다.

따라서 이 조건에서는 방식 케이블 이외의 케이블 피복 금속체에 제3종 접지공사를 적용할 수 있다.

저압 전선로에서 절연부분의 전선과 대지 사이의 절연 상태는 절연저항계로 직접 측정하기 어려운 경우, 누설전류로 대신 판정하며, 이 누설전류는 사용전압에 대해 최대 공급전류의 1/2000을 넘지 않도록 유지해야 한다.

이 기준을 넘어서면 절연 열화가 상당히 진행된 것으로 보아 점검·보수가 필요하다고 판단한다.

따라서 저압 전선로의 누설전류는 최대 공급전류의 1/2000을 넘지 않아야 한다.

회전기(발전기·전동기·조상기 등, 회전변류기 제외)의 절연내력시험 전압은 최대사용전압 7kV를 기준으로 배율이 달라진다. 최대사용전압이 7kV를 초과하는 경우에는 최대사용전압의 1.25배(다만 그 값이 10,500V 미만이 되면 10,500V)의 전압을 10분간 가하여 견디는지 확인한다.

참고로 최대사용전압이 7kV 이하인 회전기는 1.5배(500V 미만이 되면 500V)를 적용하는 것과 대비되므로, 문제의 조건(7kV 초과)에서는 1.25배가 맞다.