하역기계 등에서 짐이 무거울 때는 저속으로, 가벼울 때는 고속으로 운전하되 고속·저속 어느 쪽에서도 동일한 크기의 동력(일률)이 요구되는 부하를 정동력 부하라 한다.

동력은 토크와 속도의 곱으로 정해지므로, 속도가 낮을 때는 큰 토크를, 속도가 높을 때는 작은 토크를 필요로 하면서 그 곱인 동력 자체는 일정하게 유지되는 특성을 갖는다. 정토크 부하나 정속도 부하는 이러한 반비례 관계를 전제로 하지 않는다는 점에서 구분된다.

물을 전기분해하면 음극에서는 수소 기체가, 양극에서는 산소 기체가 발생한다.

이는 수용액 중의 수소이온(H⁺)이 음극에서 전자를 얻어 환원되어 수소 기체로 방출되고, 양극에서는 물이 산화되어 산소 기체를 내놓기 때문이다.

그림은 애노드(A)와 캐소드(K) 사이에 다이오드 기호(삼각형 + 세로 막대)가 놓이고, 여기에 게이트(G) 단자 하나가 캐소드 쪽 막대에서 인출된 3단자 도기호다. 이는 역저지 3단자 사이리스터인 SCR 의 기호다.

SCR 은 애노드에 순방향 전압이 걸린 상태에서 게이트에 트리거 전류를 주면 도통(턴온)하고, 한 번 켜지면 게이트로는 끌 수 없어 애노드 전류가 유지전류 이하로 떨어져야 차단된다. 도통 방향이 한쪽뿐인 단방향 소자라는 점이 특징이다.

다른 소자와 비교하면, SSS 와 DIAC 은 게이트가 없는 2단자 양방향 소자라 기호에 G 단자 자체가 나타나지 않고, PUT 은 3단자이지만 게이트가 애노드 쪽에 붙는 형태로 그려지므로 이 그림과 다르다.

용접부의 비파괴검사에는 방사선투과검사, 초음파탐상검사, 자분탐상검사(자기검사), 침투탐상검사 등이 있으며, 이들은 모두 용접부를 파괴하지 않고 내부·표면 결함을 확인하는 방법이다.

고주파 검사는 고주파 유도가열 등 열처리나 표면경화 공정에 쓰이는 개념으로, 용접부 비파괴검사의 표준 분류에 속하지 않는다.

전등에서 원탁 가장자리까지의 직선거리는 높이 2m와 원탁 반지름 1.5m(지름 3m)를 이용해 구할 수 있다.

가장자리에서의 수평면 조도는 광도에 입사각의 코사인을 곱하고 거리의 제곱으로 나누어 구하며, 입사각의 코사인은 높이를 직선거리로 나눈 값(2/2.5=0.8)이다.

전주(電鑄)는 전기도금(전착)의 원리를 이용하여 원형(모형)의 형상을 정밀하게 복제하는 가공법으로, 방전가공과는 원리가 다르다. 따라서 방전가공을 이용하여 원형을 복제하는 것을 전주라 한다는 설명은 틀렸다.

전기도금(양극에 도금할 금속, 음극에 피도금물을 두고 음극에 금속을 석출), 전해연마(피가공물을 양극으로 하여 표면을 평활화), 전열화학(높은 온도제어와 열효율)에 대한 설명은 각각 통설과 일치한다.

전기화학용(전해·도금 등) 직류전원장치는 낮은 전압에서 큰 전류를 흘려야 하므로 저전압 대전류 특성과 전압 조정 기능, 그리고 부하 변동에도 정전류로 안정적으로 연속 운전할 수 있는 성능이 요구된다.

전기화학 공정은 대전류가 지속적으로 흐르는 것이 특징이므로 장치는 대전류로 인한 저항손 증가에 견디도록 설계되어야 하며, 저전류에 의한 저항손의 감소에 대응한다는 항목은 이러한 실제 요구사항과 맞지 않는다.

발열체 재료는 높은 온도에서 산화·부식되지 않도록 내열성과 내식성이 커야 하고, 원하는 형태로 만들기 위한 가공성도 좋아야 한다.

또한 짧은 길이로도 충분한 저항을 얻을 수 있도록 저항률은 비교적 커야 하고, 온도에 따라 저항이 크게 변하면 발열 특성이 불안정해지므로 온도계수는 작을수록 유리하다. 저항률이 작고 온도계수가 높을 것이라는 설명은 이와 반대되므로 발열체의 구비조건으로 틀렸다.

전기철도의 전식(전기부식) 방지 대책은 전기철도측 시설과 매설관측(피해 시설물측) 시설로 나뉜다. 전기철도측에서는 레일에 본드를 시설하거나 레일을 따라 보조귀선을 설치하고, 변전소 간 간격을 짧게 하여 누설전류 자체를 줄이는 방법을 사용한다.

반면 매설관의 표면을 절연하는 것은 누설전류가 매설관으로 흘러드는 것을 막기 위해 매설관(피해 시설물)측에서 취하는 대책으로, 전기철도측 시설에 해당하지 않는다.

전자빔 용해(EB melting)는 고진공 속에서 전자빔으로 금속을 국부적으로 가열·용융시키는 방식으로, 대기 중에서 산화되기 쉬운 고융점 활성금속인 탄탈(탄탈럼), 지르코늄 등의 정련·용해에 사용된다.

니크롬이나 철크롬은 저항 발열체 재료, 탄화규소는 발열체 또는 연마재로 쓰이는 재료로, 전자빔 용해 대상인 고융점 활성금속과는 성격이 다르다.

피뢰설비의 인하도선을 접지하기 위해 동선을 사용하는 경우, 그 단면적은 50mm² 이상이어야 한다.

이는 낙뢰 시 흐르는 대전류를 안전하게 대지로 흘려보내기 위해 요구되는 최소 굵기로, 다른 재질을 사용하는 경우에는 이와 동등 이상의 성능이 되도록 환산한 단면적을 적용한다.

나트륨등은 방전등의 일종으로 발광효율이 매우 높고, 등황색의 단색광을 내며 파장 특성상 안개나 먼지가 있는 대기 중에서도 빛의 투과율이 커서 잘 투과하는 특징이 있다.

이러한 특성 때문에 나트륨등은 안개가 잦은 도로·터널 조명 등에 적합한 광원으로 활용되며, 수은등이나 형광등, 할로겐등은 이러한 등황색 단색광·안개 투과 특성을 갖지 않는다.

가스차단기(GCB)는 SF6와 같이 절연내력과 소호능력이 뛰어난 가스를 소호매질로 사용하여, 차단 시 이상전압(개폐서지) 발생이 적고 고전압·대전류 차단 성능이 우수하다.

이러한 특성 덕분에 공간 제약이 있는 지중 변전소나 GIS(가스절연개폐장치) 등에 널리 적용되며, 유입차단기·공기차단기·진공차단기와 비교했을 때 이 조건들을 모두 만족하는 것은 가스차단기이다.

배선용차단기(MCCB)의 동작 방식은 바이메탈의 열동작을 이용하는 열동식, 전자석의 전자력을 이용하는 전자식, 두 방식을 함께 사용하는 열동전자식으로 분류한다.

기중식은 소호매질로 공기를 사용하는 차단기(기중차단기, ACB)를 가리키는 구분이지 동작 방식의 분류가 아니므로, MCCB의 동작 방식 분류에 해당하지 않는다.

22.9kV-Y(3상4선식 중성선 다중접지) 배전선로에서 중성선으로 강심알루미늄연선(ACSR)을 사용하는 경우, 표준으로 채택하는 규격 중 최대 굵기는 95mm²이다.

32mm², 58mm², 160mm²는 배전선로에서 실제 사용되는 다른 표준 규격들이지만, 다중접지 중성선으로 쓰이는 ACSR의 최대 굵기 기준으로는 95mm²가 적용된다.

내장(인류)철탑에서는 전선이 양쪽에서 각각 인류(고정)되어 전기적으로 끊어진 형태로 가설되므로, 양측 전선을 전기적으로 이어주기 위해 점퍼장치(점퍼선)를 시설한다.

스페이서는 다도체 전선의 간격을 유지하는 설비, 베이트 댐퍼는 전선의 미소진동을 억제하는 설비로, 양측 전선의 전기적 연결과는 목적이 다르다.

전선 약호는 용도와 구조를 나타내는 영문 머리글자에서 왔다. 제시된 다섯 가지를 차례로 대응시키면 인입용 비닐 절연전선 = DV(Drop Vinyl), 옥외용 비닐 절연전선 = OW(Outdoor Weatherproof) 이다.

이어서 450/750V 일반용 유연성 단심 비닐 절연전선 = NF(유연성 Flexible 의 F), 비닐절연 네온 전선 = NV(Neon Vinyl), 450/750V 일반용 단심 비닐 절연전선 = NR 이다.

따라서 순서대로 DV – OW – NF – NV – NR 로 짝지은 것이 옳다. 인입용(DV)과 옥외용(OW)을 서로 바꿔 놓거나, 유연성 여부로만 갈리는 NF 와 NR 을 뒤바꾼 조합, 네온전선이 아닌 SV(비닐 캡타이어 코드)를 끼워 넣은 조합이 대표적인 오답이다.

단상변압기의 병렬운전 조건은 극성이 같을 것, 권수비(전압비)가 같을 것, %임피던스(임피던스 강하)가 같을 것, 그리고 각 변압기의 저항과 리액턴스의 비가 같을 것 등이다.

상회전 방향 및 위상 변위가 같을 것은 3상변압기(또는 3상 결선)의 병렬운전에서 요구되는 조건으로, 단상변압기에는 다상 결선에 따른 위상각 개념 자체가 없으므로 단상변압기의 병렬운전 조건에는 해당하지 않는다.

금속관 배선에서 교류회로는 전자적 평형을 유지하기 위해 한 회로를 구성하는 전선 전부를 동일한 금속관 내에 넣는 것이 원칙이다. 이는 왕복 전류에 의한 자속을 서로 상쇄시켜 관체에 유도되는 전자유도 작용을 막기 위함이다.

따라서 전선을 동일관 내에 넣지 않는 것을 원칙으로 한다는 설명은 이 원칙과 반대로 서술된 것이므로 틀린 내용이다.

교류회로에서 전선을 병렬로 사용할 때 전자적 불평형이 생기지 않도록 하는 것, 굵기가 다른 전선을 같은 관에 넣을 때 절연물을 포함한 단면적 합계가 관 내 단면적의 32% 이하가 되도록 하는 것, 관의 굴곡이 적고 같은 굵기의 전선만 넣는 경우에 48% 이하로 하는 것은 모두 옳은 시설 기준이다.

알칼리 축전지(니켈-카드뮴 계열)는 연축전지에 비해 고율방전 특성이 우수하고, 과충전·과방전에 강하며 수명이 길다는 장점이 있다. 또한 같은 용량을 기준으로 하면 연축전지보다 소형·경량으로 제작할 수 있다.

고율방전 특성이 보통이라거나 연축전지보다 대형이라고 서술한 나머지 설명들은 알칼리 축전지의 실제 특성과 반대되므로 옳지 않다.

가공전선로의 이도는 $D = \dfrac{WS^2}{8T}$로 구한다. 여기서 $W$는 전선의 단위길이당 하중, $S$는 경간, $T$는 전선에 걸리는 허용 인장하중이다.

허용 인장하중은 인장하중을 안전율로 나눈 값이므로 $T = \dfrac{4000}{2.2} \approx 1818\ \mathrm{kg}$이다. 이를 대입하면 $D = \dfrac{2 \times 200^2}{8 \times 1818} \approx 5.5\ \mathrm{m}$가 된다.

3상 무부하 충전전류는 상전압을 기준으로 $I_c = 2\pi f C \dfrac{V}{\sqrt{3}}$로 구한다. 여기서 $C$는 선로 전체 길이에 대한 1선당 정전용량이다.

1선당 정전용량은 $0.3464\ \mu\mathrm{F/km} \times 10\ \mathrm{km} = 3.464\ \mu\mathrm{F}$이므로, 이를 대입하면 $I_c = 2\pi \times 60 \times 3.464\times10^{-6} \times \dfrac{66000}{\sqrt{3}} \approx 50\ \mathrm{A}$가 된다.

중거리 송전선로를 π형 회로로 볼 때 4단자정수는 $A=D=1+\dfrac{ZY}{2}$, $B=Z$, $C=Y\left(1+\dfrac{ZY}{4}\right)$ 이다. 병렬 어드미턴스가 양단에 Y/2 씩 나뉘어 붙기 때문에 C 항에만 ZY/4 보정이 들어간다.

송전단 전류는 $I_s=C\,E_r+D\,I_r$ 이므로 대입하면 $I_s=\left(1+\dfrac{ZY}{2}\right)I_r+Y\left(1+\dfrac{ZY}{4}\right)E_r$ 가 된다.

구분 기준은 차원이다. 수전단 전압에 곱해지는 계수는 어드미턴스 차원의 C, 수전단 전류에 곱해지는 계수는 무차원의 D 여야 한다. 전압 항에 Z 가 곱해진 형태는 차원이 맞지 않고, ZY/4 보정이 빠지거나 Z(1+ZY/4) 형태가 붙은 것은 T형 회로의 B 정수를 잘못 가져온 것이다.

선택지락계전기(SGR)는 병행 2회선(모선을 공유하는 두 개의 송전선로)에서 한쪽 회선에 지락 고장이 발생했을 때, 고장이 난 회선만을 선택하여 차단시키기 위해 사용하는 계전기이다.

단일 회선을 대상으로 하거나 지락 전류의 방향만을 선택하는 것, 고장의 지속시간을 선택하는 것은 선택지락계전기의 용도가 아니다.

그림에서 세 전선 A, B, C는 한 직선 위에 놓인 수평배열이고 이웃한 간격이 각각 5 m이므로 $D_{AB}=5$, $D_{BC}=5$, $D_{CA}=10\,\mathrm{m}$이다.
등가선간거리는 세 선간거리의 기하평균이므로 $D_e=\sqrt[3]{D_{AB}\,D_{BC}\,D_{CA}}=\sqrt[3]{5\times 5\times 10}=\sqrt[3]{250}$이다.
이를 정리하면 $\sqrt[3]{125\times 2}=5\sqrt[3]{2}\,\mathrm{m}$가 된다.

송배전 계통의 이상전압은 발생 원인에 따라 내부적 원인과 외부적 원인으로 나뉜다. 직격뢰는 낙뢰가 직접 선로나 설비에 떨어져 발생하는 것으로 계통 외부에서 유입되는 외부적 원인에 해당한다.

선로의 개폐 조작, 아크 접지, 선로의 이상 상태(공진 등)로 인한 과전압은 계통 자체의 동작이나 상태 변화에서 비롯되는 내부적 원인이다.

수력발전소에서 낙차를 얻는 방식으로는 자연 경사를 이용해 수로로 낙차를 만드는 수로식, 하천을 막아 수위차로 낙차를 얻는 댐식, 인접 유역의 물을 끌어와 낙차를 얻는 유역 변경식이 있다.

역조정지식은 낙차를 만드는 방식이 아니라, 발전에 사용된 방류량을 하류에서 다시 조정하여 하천 유량 변동을 완화하기 위한 설비이므로 낙차를 취하는 방법으로는 적합하지 않다.

초고압 차단기는 차단 시 회로의 인덕턴스와 정전용량에 의해 큰 과도적 서지 전압(개폐서지)이 발생할 수 있다. 개폐 저항기를 차단기 접점에 병렬로 삽입하면 차단 순간 발생하는 서지 전압을 완화하여 개폐서지 이상전압을 억제할 수 있다.

개폐 저항기는 역률 개선이나 차단전류 감소, 차단속도 증진을 목적으로 사용하는 장치가 아니다.

피뢰기는 이상전압이 침입했을 때 방전에 의해 파고치를 일정 수준 이하로 억제하고, 이상전압이 사라지면 신속히 정상 상태로 복귀하여 기기를 보호하는 장치이다.

리액터는 전류 제한이나 무효전력 보상에, 아킹혼은 애자련 섬락 시 아크를 애자 밖으로 유도해 애자 손상을 막는 데, 아마로드는 전선 지지점 부근의 진동이나 아크에 의한 전선 손상을 막는 데 사용되는 것으로, 이상전압 파고치 저감이 주 목적은 아니다.

보일러 급수 중에 포함된 염류 등이 굳어 관 내벽에 부착되는 현상을 스케일이라 한다. 스케일은 열전도율이 낮아 보일러의 열전달을 방해하고 물의 순환을 저해하며, 이로 인해 수관벽이 국부적으로 과열되어 파열되는 원인이 된다.

부식은 금속 표면이 화학적으로 손상되는 현상이고, 포밍과 캐리오버는 증기와 함께 물방울이나 불순물이 넘어가는 현상으로 스케일과는 발생 기전이 다르다.

송전선로의 고조파를 제거하는 방법으로는 변압기를 △결선하여 제3고조파의 순환 통로를 만들어 주는 방법, 계통에 흐르는 고조파 성분을 직접 상쇄하는 능동형 필터 설치, 무효전력 보상장치를 이용한 고조파 억제 등이 쓰인다.

유도전압 조정장치는 선로의 전압을 미세하게 조정하기 위한 설비로, 고조파를 제거하는 목적으로 사용되는 장치가 아니다.

보호용 개폐기, 과전류 차단기, 누전 차단기는 모두 이상 전류나 누설 전류가 발생했을 때 회로를 차단하여 사람의 감전과 기기의 손상을 방지하는 보호용 시설물이다.

축전지는 정전 시 예비 전원을 공급하는 전원 설비로, 감전이나 기기 손상을 방지하기 위한 보호 장치는 아니다.

부하가 선로를 따라 균일하게 분포된 경우, 그 부하 전체를 선로 말단에 집중시킨 경우와 비교하면 전압강하는 $\dfrac{1}{2}$배, 전력손실은 $\dfrac{1}{3}$배가 된다.

이는 균등분포부하에서는 선로 각 지점을 흐르는 전류가 말단으로 갈수록 점점 작아지기 때문에, 전 구간에 최대전류가 흐르는 말단집중부하보다 손실이 더 적게 나타나는 것이다.

서지(진행파)가 파동임피던스가 다른 선로의 접속점에 도달하면 일부는 반사되고 일부는 투과한다. 접속점에서 전압과 전류가 각각 연속이어야 한다는 조건으로부터 유도되는 전압 반사계수는 $\beta=\dfrac{Z_2-Z_1}{Z_1+Z_2}$이다.

같은 조건에서 투과계수는 $\gamma=\dfrac{2Z_2}{Z_1+Z_2}$가 되므로, 분자에 2Z₂나 2Z₁이 오는 식은 반사계수가 아니라 투과 쪽 계수 형태다. 분자의 부호를 뒤집어 Z₁−Z₂로 쓴 식은 진행 방향의 정의와 반대가 된다.

특수한 경우로 검증하면 Z₁=Z₂이면 β=0(임피던스 정합, 반사 없음), 개방단(Z₂=∞)이면 β=1(접속점 전압이 2배로 상승), 단락단(Z₂=0)이면 β=−1이 되어 물리적으로 타당하다. 가공선에서 변압기 권선처럼 임피던스가 커지는 쪽으로 진행할 때 전압이 상승하는 이유가 여기에 있다.

비접지 3상 선로에서 1선 지락 고장이 발생하면, 고장이 발생한 상의 대지전압은 크게 떨어지는 반면, 나머지 건전한 두 상의 대지전압은 원래보다 높아져 $\sqrt{3}$배(선간전압 수준)까지 상승할 수 있다.

이 때문에 비접지 계통에서는 1선 지락 고장이 지속되어도 곧바로 정전이 되지는 않지만, 건전상의 절연에 큰 부담이 걸리는 것이 특징이다.

변전소의 전력용 콘덴서에 직렬 리액터를 넣는 목적은 제5고조파에 의한 파형 왜곡과 콘덴서 과열·과전류를 막는 것이다. 따라서 리액터 용량은 제5고조파(5f₀)를 기준으로 정한다.

회로가 제5고조파에서 직렬 공진하는 조건, 즉 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아지는 $2\pi(5f_0)L=\dfrac{1}{2\pi(5f_0)C}$가 용량 결정식이다. 기본파 f₀나 제3·제7고조파를 기준으로 세운 식은 설치 목적과 맞지 않는다.

이 식을 정리하면 $2\pi f_0L=\dfrac{1}{25}\cdot\dfrac{1}{2\pi f_0C}=0.04\,X_C$가 되어 리액터 용량은 이론상 콘덴서 용량의 4%이며, 주파수 변동과 여유를 고려해 실제로는 5~6%를 적용한다. 이렇게 하면 회로가 제5고조파에 대해 유도성이 되어 고조파 확대 현상이 생기지 않는다.

3상 단락은 대칭(평형) 고장이므로 대칭좌표법으로 풀면 영상분과 역상분 전류가 0이고 정상분만 존재한다. 즉 $I_0=I_2=0,\qquad I_1=\dfrac{E_a}{Z_1}$이다.

각 상 전류는 정상분에 벡터 오퍼레이터 $a=1\angle 120^\circ$를 곱해 얻으므로 $I_a=\dfrac{E_a}{Z_1},\quad I_b=a^2\dfrac{E_a}{Z_1},\quad I_c=a\dfrac{E_a}{Z_1}$가 된다. 따라서 b상 전류를 a²E_a/Z₁로 나타낸 식이 옳다.

분모에 영상 임피던스 Z₀나 역상 임피던스 Z₂가 들어간 식은 3상 단락과 무관하다. Z₀는 1선 지락처럼 영상분이 흐르는 고장에서, Z₂는 선간 단락·2선 지락처럼 역상분이 흐르는 고장에서 나타난다. 또 세 상 전류의 합은 3I₀=0이 될 뿐이어서 전류 크기를 주는 식이 되지 못한다.

같은 선로, 같은 부하 조건에서 단상 3선식은 중성선을 이용해 두 부하 사이의 불평형 전류만 흐르게 하므로, 단상 2선식보다 선로에 흐르는 전류가 작아진다.

이에 따라 전선에서의 전압강하와 전력손실이 줄어들어, 단상 2선식에 비해 전압강하는 작고 배전 효율은 높아진다.

열효율은 (발전기가 낸 전기에너지) ÷ (연료가 가진 열에너지)이므로, 분자와 분모의 단위를 kcal로 맞추는 것이 핵심이다.

발전 전력량 E[kWh]는 1kWh = 860kcal이므로 출력 열량이 860E[kcal]이고, 투입 열량은 연료 소비량과 발열량의 곱인 WC[kcal]이다.

따라서 열효율은 $\eta=\dfrac{860E}{WC}\times 100\,[\%]$이다. 860을 분모에 두거나 아예 생략한 식은 단위가 맞지 않아 성립하지 않고, 9.8은 수력발전의 출력식 P=9.8QH에 쓰이는 계수라 화력 열효율 식에는 들어가지 않는다.

순시 계전기는 정정된 값 이상의 고장 전류나 이상 상태가 검출되면 시간 지연 없이 즉시 동작하는 계전기이다.

정한시 계전기는 정해진 일정 시간 후에 동작하고, 반한시 계전기는 고장 전류가 클수록 동작 시간이 짧아지며, 반한시성 정한시 계전기는 두 특성을 함께 갖는 것으로 모두 즉시 동작하는 특성과는 다르다.

두 동기 발전기를 병렬 운전할 때, 기전력의 위상에 차가 생기면 두 기전력의 위상차로 인한 유효전력 성분의 순환전류, 즉 동기화 전류가 흘러 두 발전기의 위상을 일치시키는 방향으로 작용한다.

기전력의 크기 차이는 무효 순환전류(무효횡류)를 발생시키고, 파형의 차이는 고조파 순환전류를 발생시키므로 동기화 전류와는 구분된다.

Δ-Y 결선에서는 1차(Δ)의 선간전압이 곧 상전압, 2차(Y)의 선간전압이 상전압의 √3배라는 점을 적용한다. 권수비가 a이므로 2차 상전압은 V₁/a이고, 선간전압은 $V_2=\sqrt{3}\,\dfrac{V_1}{a}$가 된다.

전류는 반대로 1차(Δ)의 상전류가 선전류의 1/√3이다. 1차 상전류 I₁/√3에 권수비를 곱하면 2차 상전류가 aI₁/√3이고, Y결선은 선전류=상전류이므로 $I_2=\dfrac{a}{\sqrt{3}}I_1$이다.

검산하면 $\sqrt{3}\,V_2I_2=\sqrt{3}\cdot\sqrt{3}\dfrac{V_1}{a}\cdot\dfrac{a}{\sqrt{3}}I_1=\sqrt{3}\,V_1I_1$이 되어 1차와 2차 용량이 같아 저항·리액턴스·여자전류를 무시한 가정과 부합한다. 전압과 전류에 모두 √3을 곱한 식, 전압 쪽에 권수비나 √3을 반영하지 않은 식, √3을 아예 쓰지 않은 식은 모두 이 용량 검산을 통과하지 못한다.

단중 중권에서는 병렬 회로수 $a$가 극수 $p$와 같으므로 $a=12$이고, 전기자 도체 총수는 $Z = 192 \times 6 = 1152$개이다.

부하전류는 $I = \dfrac{1000000}{500} = 2000\ \mathrm{A}$이고, 이 전류가 그대로 전기자를 흐른다고 보면 유기기전력은 $E = V + IR_a = 500 + 2000 \times 0.006 = 512\ \mathrm{V}$가 된다.

기전력 식은 중권에서 $p=a$이므로 $E=\dfrac{Z\Phi N}{60}$이 되고, 이를 정리하면 $\Phi = \dfrac{60E}{ZN} = \dfrac{60 \times 512}{1152 \times 246} \approx 0.1084\ \mathrm{Wb}$가 된다.

크로우링(crawling) 현상은 유도전동기 기동 시 회전자의 슬롯 수나 권선법이 적절하지 않아 공극에 고조파 자속이 발생하고, 이 고조파 자속과 기본파 자속이 만드는 토크로 인해 회전자가 정격 속도보다 낮은 속도에서 안정적으로 회전하며 더 이상 가속되지 않는 현상이다.

정격 속도보다 높은 속도에서 안정 운전되는 현상이나, 상 단선·단락과 관련된 것으로 서술한 나머지 설명들은 크로우링 현상의 정의와 다르다.

직류 전동기를 교류용(정류자 전동기)으로 사용하기 위해서는 철심에서의 와전류손을 줄이기 위해 계자와 전기자 모두 성층 철심을 사용하고, 리액턴스 전압을 줄이기 위해 계자 권선수를 줄이고 전기자 권선수를 늘리며, 정류를 개선하기 위해 보상권선을 설치하고 브러시 접촉저항을 크게 하는 등의 대책을 적용한다.

반면 정류자편 수를 줄이고 전기자 크기를 작게 하는 것은 오히려 정류를 어렵게 하고 리액턴스 전압을 키우는 방향이므로, 교류용으로 사용하기 위한 대책이 될 수 없다.

중권에서는 병렬 회로수 $a$가 극수 $p$와 같으므로 $a=4$이다. 유기기전력은 $E = \dfrac{Z\Phi N}{60} = \dfrac{300 \times 0.05 \times 1200}{60} = 300\ \mathrm{V}$이다.

전부하 출력전류는 $I = \dfrac{60000}{300} = 200\ \mathrm{A}$이고, 중권에서는 이 전류가 4개의 병렬 회로로 나뉘어 흐르므로 직렬로 연결된 전기자 도체 한 회로에 흐르는 전류는 $\dfrac{200}{4} = 50\ \mathrm{A}$가 된다.

50Hz용으로 설계된 전동기를 60Hz, 정격의 110% 전압으로 사용하면 전압과 주파수의 비 $V/f$가 원래의 약 0.92배로 낮아진다. 이 비가 자속을 결정하므로 자속이 줄어들고, 자속을 만들기 위한 여자전류도 감소한다.

철손은 주파수가 높아져 자속이 줄면 감소하는 방향으로, 단자전압이 높아지면 증가하는 방향으로 작용하는데 두 영향이 서로 상쇄되어 거의 변하지 않는 것으로 본다. 또 출력이 일정한 상태에서 단자전압이 110%로 높아지면 전압에 반비례하여 유효전류는 감소한다.

여자전류와 유효전류가 함께 줄어들면 권선에 흐르는 전체 전류가 감소하므로 동손이 줄어들어, 온도상승은 오히려 낮아지는 방향으로 나타난다. 따라서 온도상승이 증가한다는 것은 실제로 일어나지 않는 현상이다.

토크를 $\mathrm{N\cdot m}$ 단위로 환산하면 $T = 15 \times 9.8 = 147\ \mathrm{N\cdot m}$이고, 각속도는 $\omega = \dfrac{2\pi N}{60} = \dfrac{2\pi \times 1200}{60} \approx 125.7\ \mathrm{rad/s}$이다.

전동기의 기계적 출력은 $P = T\omega \approx 147 \times 125.7 \approx 18472\ \mathrm{W}$이며, 이는 역기전력과 전기자 전류의 곱과 같으므로 $I_a = \dfrac{P}{E} = \dfrac{18472}{220} \approx 84\ \mathrm{A}$가 된다.

%저항강하는 정격용량에 대한 동손의 비율로 구할 수 있다. $p = \dfrac{P_c}{P_n}\times 100 = \dfrac{150}{5000}\times 100 = 3\ \%$이다.

임피던스 전압 120V는 %임피던스강하를 구할 때 사용하는 값으로, %저항강하와는 별도의 개념이므로 서로 혼동해서는 안 된다.

3상 유도전동기의 토크는 회전수가 일정할 때 공극 자속과 회전자 전류에 의해 결정되며, 전원전압의 제곱에 비례한다.

전원전압이 정격의 80%로 감소하면 토크는 $0.8^2 = 0.64$, 즉 원래의 64% 수준으로 줄어든다.

정류기를 설계할 때는 출력 직류전압의 맥동을 최소화하여 평활한 직류를 얻는 것, 출력전압에 포함된 고조파 함유율을 최소화하는 것, 입력 측에서 역률을 1에 가깝게 유지하는 것 등을 주요 목표로 삼는다.

전력계통과의 연계 여부는 발전설비나 계통 연계형 인버터에서 고려되는 사항으로, 일반적인 정류기 자체의 설계조건으로 다루는 항목은 아니다.

변압기를 병렬 운전할 때 각 변압기가 분담하는 전류는 자신의 임피던스에 반비례하여 나뉜다. 따라서 두 변압기의 임피던스 크기와 위상각을 비교하면 분담 전류의 크기와 위상을 알 수 있다.

두 임피던스의 크기는 $\sqrt{0.03^2+0.02^2} \approx 0.036\ \Omega$, $\sqrt{0.02^2+0.03^2} \approx 0.036\ \Omega$으로 서로 같다. 반면 임피던스 각은 $\tan^{-1}\dfrac{0.02}{0.03} \approx 33.7^\circ$와 $\tan^{-1}\dfrac{0.03}{0.02} \approx 56.3^\circ$로 서로 다르다.

즉 두 변압기의 임피던스는 저항분과 리액턴스분의 비율만 뒤바뀌어 있어 크기는 같고 각도만 다르므로, 분담 전류는 크기는 같으나 위상이 서로 다르게 나타난다.

히스테리시스손은 철심 재료의 히스테리시스 상수와 최대 자속밀도, 주파수(회전수)에 따라 정해지며, 대체로 $P_h = k_h f B_m^{1.6}$의 형태로 나타난다. 따라서 최대 자속밀도, 철심의 재료, 회전수(주파수)는 모두 히스테리시스손과 관계가 있다.

반면 철심용 규소강판의 두께는 와전류가 강판 단면을 흐르는 경로 길이에 영향을 주어 와류손을 결정하는 요소이며, 히스테리시스손 자체와는 직접적인 관계가 없다.

동기 전동기는 여자전류를 조정함으로써 진상(앞선)에서 지상(뒤진)까지 역률을 자유롭게 조정할 수 있다는 것이 큰 장점이다. 따라서 역률을 조정할 수 없다는 설명은 이러한 특성과 정반대이므로 틀린 내용이다.

기동 토크가 작아 별도의 기동 장치가 필요한 점, 유도전동기에 비해 효율이 좋은 점, 여자를 걸어주기 위한 여자기가 필요한 점은 동기 전동기의 실제 특성과 일치한다.

분포권계수는 q개의 슬롯에 나누어 넣은 코일 기전력의 벡터 합을 집중권으로 몰아넣었을 때의 산술 합으로 나눈 값이므로 $K_d=\dfrac{\sin\dfrac{q\alpha}{2}}{q\sin\dfrac{\alpha}{2}}$로 정의된다.

여기서 슬롯 사이의 전기각은 $\alpha=\dfrac{\pi}{mq}$이므로 이를 대입하면 $K_d=\dfrac{\sin\dfrac{\pi}{2m}}{q\,\sin\dfrac{\pi}{2mq}}$가 되고, 이 형태가 매극 매상 슬롯수 q와 상수 m으로 표현한 분포권 계수식이다.

분자의 각을 절반으로 하지 않은 sin qα 형태나 사인 대신 코사인을 쓴 식은 벡터 합 유도와 맞지 않는다. K_d는 항상 1보다 작아 기본파 기전력이 다소 줄지만, 차수가 높은 고조파일수록 더 크게 감쇠하므로 결과적으로 기전력 파형이 정현파에 가까워지는 이득이 있다.

유도전동기로 동기전동기를 기동시킬 때, 두 기의 극수가 같다면 유도전동기는 동기속도보다 $sN_s$만큼 늦은 $N_s(1-s)$의 속도로 회전하므로, 동기전동기가 필요로 하는 동기속도까지 도달하지 못한다.

이를 보완하기 위해 유도전동기의 극수를 동기전동기보다 2극 적게 하여, 유도전동기 자체의 동기속도를 더 높여줌으로써 슬립만큼 뒤처지고도 실제 회전속도가 동기전동기의 동기속도에 도달하도록 하는 것이다.

릴럭턴스 동기전동기가 릴럭턴스 토크로 동기속도로 회전하는 점, 히스테리시스 전동기의 고정자가 일반 유도전동기 고정자와 구조가 같은 점, 스테퍼 전동기가 피드백 없이도 정밀한 위치 제어가 가능한 점은 모두 옳은 설명이다.

선형 유도전동기의 동기속도는 극간격과 주파수의 곱($v_s = 2\tau f$)으로 정해지며 극수와는 무관하다. 극수를 늘리면 전동기의 길이가 길어질 뿐 동기속도 자체는 변하지 않으므로, 극수에 비례한다는 설명은 틀렸다.

변압기의 와류손은 $P_e \propto (fB_m)^2$으로 나타나는데, 최대 자속밀도 $B_m$은 인가전압에 비례하고 주파수에 반비례하므로 결국 $fB_m \propto V$가 되어, 와류손은 주파수와 무관하게 전압의 제곱에 비례한다.

따라서 $P_{e2} = P_{e1}\left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)^2 = 200 \times \left(\dfrac{3000}{3300}\right)^2 \approx 165.3\ \mathrm{W}$가 된다.

SCR, GTO, TRIAC은 모두 애노드, 캐소드, 게이트의 3개 단자로 이루어진 대표적인 3단자 사이리스터 소자이다.

반면 SCS(실리콘 제어 스위치)는 애노드, 캐소드 외에 애노드 게이트와 캐소드 게이트를 모두 갖는 4단자 소자이므로 3단자 사이리스터에 해당하지 않는다.

전압이 일정한 모선에서 역률 100%로 운전 중인 동기 전동기의 여자전류를 증가시키면, 계자에 의한 자속이 커져 전기자 전류가 전압보다 위상이 앞서는 진상(앞선) 역률로 바뀐다.

이는 동기 전동기의 V곡선에서 여자전류가 역률 1을 만드는 값보다 커지는 과여자 영역으로 이동하는 것에 해당하며, 이 영역에서는 여자전류가 늘어날수록 전기자 전류도 함께 증가한다.

그림에서 입력 V_i는 2 F 커패시터를 거쳐 반전 입력단으로 들어가고, 6 Ω 저항이 출력과 반전 입력 사이를 잇는 되먹임 소자이며 비반전 입력은 접지되어 있다.
가상 접지에 의해 반전 입력도 0 V이므로 커패시터에 흐르는 전류 $i=C\frac{dV_i}{dt}$가 그대로 되먹임 저항으로 흐른다.
따라서 $V_0=-Ri=-RC\frac{dV_i}{dt}$이고, $RC=6\times 2=12$이므로 $V_0=-12\frac{dV_i}{dt}$가 된다.
즉 이 회로는 입력을 미분해 부호를 뒤집는 미분기이다.

특성방정식이 안정하기 위한 필요조건은 모든 차수의 계수가 빠짐없이 존재하고, 그 부호가 모두 같아야(일반적으로 양수) 한다는 것이다.

$s^4+3s^2+10s+10=0$은 $s^3$항의 계수가 없고, $s^3+s^2-5s+10=0$과 $s^3+2s^2+4s-1=0$은 각각 음의 계수를 포함하고 있어 이미 이 필요조건을 만족하지 못한다.

$s^3+9s^2+20s+12=0$은 모든 차수의 계수(1, 9, 20, 12)가 빠짐없이 존재하고 부호도 모두 양수이므로, 안정을 위한 필요조건을 갖춘 것에 해당한다.

그림의 선도는 입력 R에서 이득 1로 첫 마디에 들어간 뒤 a → b를 거쳐 이득 1로 출력 C에 이르는 경로와, 첫 마디에서 셋째 마디로 곧바로 건너뛰는 c 경로를 가진다. 귀환 가지는 둘째 마디에서 첫째 마디로 향하는 d, 셋째 마디에서 둘째 마디로 향하는 e이다.

전향경로는 P₁=ab와 P₂=c 두 개이고, 폐루프는 L₁=ad, L₂=be, 그리고 c로 건너간 뒤 e·d로 되돌아오는 L₃=cde 세 개다. 세 루프는 모두 마디를 공유하므로 서로 비접촉인 루프 조합이 없다.

따라서 $\Delta=1-(ad+be+cde)$이고 두 전향경로 모두 $\Delta_1=\Delta_2=1$이므로, 메이슨 공식에 의해 $\dfrac{C}{R}=\dfrac{ab+c}{1-(ad+be)-cde}$가 된다. 메이슨 공식의 Δ는 1에서 루프이득의 합을 빼는 형태이므로 분모에서 루프이득을 더한 식은 답이 될 수 없고, c 경로가 만드는 cde 루프를 빠뜨린 식도 마찬가지다.

이산 시간 제어계에서는 z = e^sT라는 사상으로 s평면이 z평면으로 옮겨진다. 연속계에서 안정 영역이던 s평면의 좌반면은 실수부가 음이므로 |e^sT| < 1이 되고, 결과적으로 z평면에서는 반지름 1인 단위원의 내부로 사상된다.

따라서 특성방정식 $1+G(z)H(z)=0$의 근, 즉 폐루프 극점이 모두 |z| = 1인 단위원 안쪽에 있어야 샘플치 제어계가 안정하다.

단위원 위(|z| = 1)에 근이 놓이면 임계 안정이고, 단위원 바깥(|z| > 1)에 하나라도 있으면 응답이 발산해 불안정하다. z평면에서는 좌·우 반면으로 안정 여부를 가르지 않는다는 점이 s평면과 결정적으로 다르다.

z변환은 함수를 샘플링 주기 T로 뽑은 값의 수열에 대해 정의된다. $f(t)=Ke^{-at}$를 샘플링하면 $f(kT)=K\left(e^{-aT}\right)^{k}$가 되어, 공비가 e^−aT인 등비수열이 된다. (문제와 보기는 이 샘플링 주기 T를 소문자 t로 적고 있으므로, 보기의 e^−at는 e^−aT를 뜻한다.)

등비수열의 z변환 공식 $Z\{r^{k}\}=\dfrac{z}{z-r}$에 r = e^−aT를 넣고 상수 K를 곱하면 $F(z)=\dfrac{Kz}{z-e^{-aT}}$를 얻는다.

즉 상수 K는 분자에 곱해지고, 지수항은 분모에서 극점의 위치로 −부호와 함께 들어간다. 분모를 z + e^−aT로 쓰거나, 분자를 z만 두고 K를 분모의 지수항에 붙인 식은 유도 과정과 맞지 않는다. 라플라스 변환에서 이 함수의 극점이 s = −a인 것에 대응해, z변환에서는 극점이 z = e^−aT로 옮겨진다는 점을 함께 기억하면 좋다.

제어계에 단위계단 신호를 입력했을 때 나타나는 출력 응답을 인디셜 응답(indicial response)이라 한다.

임펄스 응답은 단위임펄스 신호에 대한 응답이고, 램프 응답은 단위램프(경사) 신호에 대한 응답이므로 입력 신호의 종류가 서로 다르다.

상승시간은 일반적으로 최종값의 10%에서 90%까지 도달하는 데 걸리는 시간으로 정의되며, 10%에서 100%까지의 시간으로 정의하는 설명은 옳지 않다. 지연시간, 정정시간, 백분율 오버슈트에 대한 나머지 설명은 과도응답 특성의 일반적 정의와 부합한다.

$G(s)=s$에 $s=j\omega$를 대입하면 $G(j\omega)=j\omega$로, 실수부는 0이고 허수부만 $\omega$로 남는다.
크기는 $|G|=\omega$로 주파수에 비례해 커지고 위상은 주파수와 무관하게 항상 $+90^\circ$이다.
그러므로 벡터 궤적은 $\omega=0$인 원점에서 출발해 허수축을 따라 위쪽으로 무한히 뻗어 올라가는 반직선이 된다.
그림 중 원점이 $\omega=0$이고 $\omega=\infty$가 허수축 위 방향으로 표시된 것이 이에 해당한다.

2차계의 감쇠비 δ에 따라 응답 특성이 구분되는데, δ>1인 경우는 진동 없이 서서히 정상값에 도달하는 과제동(overdamped) 상태이다.

δ=1이면 임계제동, 0<δ<1이면 부족제동(진동하며 수렴), δ=0이면 무제동(지속 진동)에 해당하므로 δ>1의 경우와는 구분된다.

주어진 특성방정식은 $P(s)=2s^3+3s^2+(1+5KT)s+5K=0$이다. 3차 계통이 안정하려면 모든 계수가 같은 부호일 것과 루드(Routh) 판별표의 s¹행이 양(+)일 것을 동시에 만족해야 한다.

K와 T가 양의 실수이므로 2, 3, (1+5KT), 5K는 모두 양수라 부호 조건은 자동으로 충족된다. 루드표를 세우면 s³행이 [2, 1+5KT], s²행이 [3, 5K]이고, s¹행의 첫 항은 $\dfrac{3(1+5KT)-2\cdot 5K}{3}$이다.

이 값이 양이어야 하므로 $3(1+5KT)>10K$, 즉 3 + 15KT > 10K가 안정 조건이 된다. 결국 안정 여부를 가르는 것은 이 부등식 하나뿐이며, T가 커질수록(미분 보상이 강할수록) 허용되는 K가 커진다는 의미도 함께 읽을 수 있다.

반파 대칭 조건 f(t) = -f(t+T/2)을 만족하는 파형은 기수차(홀수차) 고조파만을 포함하며, 우수차(짝수차) 고조파는 서로 상쇄되어 나타나지 않는다.

제시된 것 가운데 제2고조파·제4고조파·제6고조파는 모두 짝수차이므로 제외되고, 홀수차인 제5고조파만 반파 대칭파에 포함될 수 있다.

Y결선일 때 상전류(=선전류)는 $I_Y = \dfrac{V_l/\sqrt{3}}{R}$이므로 선전류가 10A라면 $R = \dfrac{200}{\sqrt{3}\times 10}\ \mathrm{\Omega}$이다.

같은 저항 3개를 △로 접속하면 상전압이 선간전압과 같아지므로 상전류는 $I_p = \dfrac{V_l}{R}$이고, 선전류는 상전류의 √3배가 된다.

같은 전원·같은 저항 조건에서 △결선의 선전류는 Y결선의 3배가 되므로, 10A×3 = 30A가 된다.

RL 직렬회로의 시정수는 $\tau = \dfrac{L}{R}$로 정의되므로, 인덕턴스는 $L = \tau \times R$로 구할 수 있다.

$L = 0.03 \times 14.7 = 0.441\ \mathrm{H} = 441\ \mathrm{mH}$이다.

전류는 $i=\sqrt{2}\,I\sin(\omega t+\theta)$로 사인 기준이고 기전력은 $e=\sqrt{2}\,V\cos(\omega t-\phi)$로 코사인 기준이므로, 위상차를 따지기 전에 두 파형의 기준 함수를 통일해야 한다.

$\cos x=\sin\!\left(x+\dfrac{\pi}{2}\right)$를 쓰면 기전력은 $e=\sqrt{2}\,V\sin\!\left(\omega t-\phi+\dfrac{\pi}{2}\right)$가 되어, 기전력의 위상각은 π/2 − φ, 전류의 위상각은 θ임을 바로 읽을 수 있다.

따라서 두 파형의 위상차는 $\left(\dfrac{\pi}{2}-\phi\right)-\theta=\dfrac{\pi}{2}-(\phi+\theta)$이다. 이 값이 양이면 기전력이 전류보다 앞서고(유도성), 음이면 전류가 앞선다(용량성)는 뜻으로 해석하면 된다.

회로는 입력단자에서 출력단자로 가는 선로에 R₁과 C가 병렬로 묶인 소자가 직렬로 들어가고, 출력단자 사이에 R₂가 병렬로 연결된 분압 회로다. 직렬부의 임피던스는 $Z=\dfrac{R_1\cdot\dfrac{1}{Cs}}{R_1+\dfrac{1}{Cs}}=\dfrac{R_1}{1+R_1Cs}=\dfrac{R_1}{1+T_1s}$이다($T_1=R_1C$).

분압 관계로 전달함수를 세우면 $\dfrac{e_o}{e_i}=\dfrac{R_2}{Z+R_2}=\dfrac{R_2(1+T_1s)}{R_1+R_2(1+T_1s)}$가 된다. 분모·분자를 $(R_1+R_2)$로 나누고 $T_2=\dfrac{R_2}{R_1+R_2}$를 대입하면 정리된다.

결과는 $G(s)=\dfrac{T_2(1+T_1s)}{1+T_1T_2s}$이다. 검산하면 s→0에서 값이 $T_2=\dfrac{R_2}{R_1+R_2}$로 직류 분압비와 같고, s→∞에서는 C가 단락되어 1에 가까워지는 진상(lead) 보상 회로의 성질과도 부합한다.

이상 변압기의 권수비가 n:1이면 2차측에 달린 임피던스는 1차측에서 n²배로 보인다. 즉 그림에서 부하 10Ω은 1차 환산으로 $n^2R_2$가 된다.

최대 전력 전달(임피던스 정합) 조건은 전원측 저항과 1차 환산 부하가 같아지는 것이므로 $R_1=n^2R_2$, 즉 $1000=n^2\times 10$이다.

따라서 $n^2=100$, n = 10이다. 권수비 10:1의 변압기를 넣으면 10Ω 부하가 1차측에서 1kΩ으로 보여 전원 저항 1kΩ과 정합되고, 이때 부하가 받는 전력이 최대가 된다.

그림의 파형은 t = 0부터 t = T까지는 0이고, t = T에서부터 기울기 −E/T의 직선으로 계속 내려간다. 식으로 쓰면 $f(t)=-\dfrac{E}{T}(t-T)\,u(t-T)$인 지연된 음(−)의 램프 함수다.

기본 램프 $t\,u(t)$의 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$이고, 시간축으로 T만큼 늦어지면 시간추이 정리에 따라 $e^{-Ts}$가 곱해진다. 여기에 계수 $-\dfrac{E}{T}$를 그대로 붙이면 된다.

정리하면 $F(s)=-\dfrac{E}{Ts^2}e^{-Ts}$이다. 파형이 아래로 향하므로 부호는 음(−), 시작이 T만큼 늦으므로 지수는 e^−Ts(e^+Ts가 아님)여야 한다는 두 가지가 답을 가르는 지점이다.

정현파 교류의 실효값은 $V_{rms}=\dfrac{V_m}{\sqrt{2}}$이고, 평균값(반주기 평균)은 $V_{av}=\dfrac{2V_m}{\pi}$이다.

두 값의 비를 구하면 $\dfrac{V_{av}}{V_{rms}}=\dfrac{2V_m/\pi}{V_m/\sqrt{2}}=\dfrac{2\sqrt{2}}{\pi}$이므로, 실효값에 2√2/π ≒ 0.9를 곱하면 평균값이 된다.

이 값은 정현파 파형률 $\dfrac{V_{rms}}{V_{av}}=\dfrac{\pi}{2\sqrt{2}}\fallingdotseq 1.11$의 역수와 같다. √3이 들어간 값들은 3상 회로의 선간·상 관계에서 쓰는 수이지 단상 정현파의 실효값–평균값 환산과는 무관하다.

(b)는 전류원과 임피던스가 병렬인 형태이므로, (a)를 a-b 단자에서 본 노턴 등가회로로 바꾸는 문제다. 여기서 전류원 I는 a-b를 단락했을 때 흐르는 단락전류에 해당한다.

a-b를 단락하면 그림의 두 40Ω이 모두 단락되어 100V가 20Ω에만 걸리므로 $I=\dfrac{100}{20}=5\,\mathrm{A}$이다.

등가 임피던스는 전압원을 단락(제거)한 뒤 a-b에서 들여다본 값이므로 20Ω과 두 개의 40Ω이 모두 병렬이 되어 $Z=\dfrac{1}{\dfrac{1}{20}+\dfrac{1}{40}+\dfrac{1}{40}}=\dfrac{1}{0.1}=10\,\Omega$이다. 따라서 등가 전류원은 5A, 등가 임피던스는 10Ω이다.

최종값 정리는 $\lim_{t\to\infty}f(t)=\lim_{s\to 0}sF(s)$이다. 적용에 앞서 sF(s)의 극점이 모두 좌반평면에 있어야 하는데, 분모 $s^2+s+3$의 근은 실수부가 −0.5로 음수라 정리를 쓸 수 있다.

주어진 $F(s)=\dfrac{2s+15}{s^3+s^2+3s}$의 분모에서 s를 묶으면 $s(s^2+s+3)$이므로 $sF(s)=\dfrac{2s+15}{s^2+s+3}$이 된다.

여기에 s → 0을 대입하면 $\dfrac{15}{3}=5$이다. 따라서 f(t)의 최종값은 5이며, 분자의 상수항(15)을 분모의 s 1차항 계수(3)로 나눈 값과 같다는 점을 기억하면 빠르게 계산할 수 있다.

제2종 접지공사는 고압 또는 특고압 전로와 저압 전로가 혼촉했을 때 저압측 전위 상승을 억제하기 위한 접지로, 접지저항값은 $\dfrac{150}{I}$ [Ω]으로 정한다.

여기서 I는 변압기의 고압측 또는 특고압측 전로의 1선 지락전류의 암페어 수를 의미하며, 단락전류나 혼촉에 의한 단락전류와는 다른 개념이다.

다만 2021년 KEC 시행 이후에는 접지공사의 종별 구분이 없어졌으므로, 이 문항은 개정 전 기준에 따른 것이다.

옥내 관등회로의 사용전압이 1kV를 초과하는 방전등 중 네온 방전관을 사용하는 관등회로의 배선은 애자사용 공사에 의하여 시설하도록 규정하고 있다.

네온관등회로는 수 kV의 고전압이 걸리므로 전선을 애자로 지지하여 조영재나 다른 전선과 충분한 이격을 확보하는 방식이 요구되며, 금속관·합성수지관·MI케이블 공사는 이 경우의 배선 방법으로 정해져 있지 않다.

저압 가공전선과 고압 가공전선을 동일 지지물에 병가하는 경우 이격거리는 원칙적으로 50cm 이상이어야 하지만, 고압 가공전선에 케이블을 사용하는 경우에는 절연 성능이 우수하므로 이격거리를 30cm까지 완화할 수 있다.

케이블 트레이 시설에서 저압 옥내배선의 사용전압이 400V 미만이면 금속제 트레이에 제3종 접지공사를, 400V 이상이면 특별 제3종 접지공사를 하여야 한다.

제시된 설명 중 400V 이상인 경우 제1종 접지공사를 해야 한다는 내용은 이 기준과 다르므로 틀린 설명이며, 안전율 1.5 이상과 비금속제 트레이의 난연성 요구 사항은 옳은 내용이다.

다만 2021년 KEC 시행 이후에는 접지공사의 종별 구분이 없어졌으므로, 이 문항은 개정 전 기준에 따른 것이다.

사용전압 22.9kV 3상4선식 다중접지방식 지중전선로의 교류 절연내력 시험전압은 사용전압의 0.92배를 적용하여 $22900 \times 0.92 = 21068\ \mathrm{V}$이다.

직류로 절연내력시험을 하는 경우에는 교류 시험전압의 2배를 인가하도록 정하고 있으므로, $21068 \times 2 = 42136\ \mathrm{V}$가 된다.

시가지에 시설하는 특고압 가공전선로의 지지물에 시설할 수 있는 통신선은 광섬유 케이블, 첨가통신용 제1종 케이블, 또는 일정 굵기 이상의 절연전선 등으로 제한된다.

CN/CV 케이블은 통신용이 아닌 동심중성선 구조의 전력 케이블이므로, 시가지 특고압 가공전선로 지지물에 첨가하는 통신선으로는 사용할 수 없다.

특별 제3종 접지공사를 한 저압 전로에서 지기가 발생했을 때 0.5초 이내에 자동으로 차단하는 장치를 설치하면, 접지저항값을 원래 기준(10Ω 이하)보다 완화된 값으로 할 수 있다.

완화되는 값은 자동 차단기의 정격감도전류와 시설 장소에 따라 정해지며, 물기가 있는 장소에서 정격감도전류가 300mA인 경우에는 접지저항값을 50Ω 이하로 할 수 있다.

다만 2021년 KEC 시행 이후에는 접지공사의 종별 구분이 없어졌으므로, 이 문항은 개정 전 기준에 따른 것이다.

저압 보안공사에서 사용전압이 400V 미만인 경우 전선으로 경동선을 사용할 때에는 인장강도 5.26kN 이상 또는 지름 4mm 이상의 것을 사용하여야 한다.

이는 일반 저압 가공전선에 요구되는 굵기보다 강화된 기준으로, 보안공사 구간에서 전선의 기계적 강도를 높이기 위한 규정이다.

사람이 상시 통행하는 터널 안의 저압 배선을 애자사용 공사로 시설하는 경우, 전선의 높이는 노면상 2.5m 이상이 되도록 시설하여야 한다.

이는 통행하는 사람이 전선에 접촉할 위험을 방지하기 위한 이격 기준이다.

발전소·변전소·개폐소 등에 시설하는 배전반은 취급자의 안전과 조작 편의를 위해 방호 장치, 통로, 기기 조작에 필요한 공간 등을 확보하도록 규정하고 있다.

공기 여과 장치는 이러한 배전반 시설 확보 사항에 해당하지 않는다.

제1종 특고압 보안공사에서 사용하는 전선의 굵기는 사용전압 구간에 따라 다르게 정해지는데, 사용전압이 300kV 이상인 구간(345kV 포함)에서는 인장강도 77.47kN 이상의 연선 또는 단면적 200mm² 이상의 경동연선을 사용하도록 규정하고 있다.

사용전압 22.9kV의 특고압 가공전선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우, 전선의 레일면상 높이는 6.5m 이상이 되도록 시설하여야 한다.

이는 철도 차량 등과의 접촉을 방지하기 위한 이격 기준으로, 도로 횡단 등 다른 경우보다 더 큰 이격거리가 요구된다.

2021년 개정된 KEC 기준에 따르면 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 5m 이상을 확보하도록 규정하고 있다.

이는 전차선 인근의 수목 등이 자라면서 충전부에 근접해 발생할 수 있는 지락·단락 사고를 예방하기 위한 기준이다.

철근콘크리트주의 매설 깊이는 원칙적으로 전체 길이와 설계하중에 따라 정해지는데, 설계하중이 6.8kN을 초과하고 9.8kN 이하인 경우에는 기본 매설 깊이(2.5m)에 30cm를 가산하여 시설하면 별도의 안전율 검토 없이 시설할 수 있다.

전원의 한 점을 직접 접지하고, 설비의 노출 도전성 부분은 전원측 접지극과는 전기적으로 독립된 별도의 접지극에 접지하는 방식을 TT 계통이라 한다.

이에 비해 TN 계통(TN-C, TN-S, TN-C-S)은 노출 도전성 부분을 전원측 접지와 도체로 직접 연결하여 접지하는 방식이므로, 접지를 서로 독립시키는 TT 계통과는 구조가 다르다.

옥내 저압전선을 애자사용 공사로 전개된 장소에 시설할 때는 원칙적으로 절연전선을 사용해야 하지만, 전기로용 전선, 전선의 피복 절연물이 부식하는 장소의 전선, 취급자 이외의 자가 출입할 수 없는 장소의 전선 등 특정한 경우에 한하여 나전선의 사용이 허용된다.

제분 공장과 같이 가연성 분진이 발생하는 장소는 나전선 사용 시 오히려 점화원이 될 위험이 커서 위의 예외에 해당하지 않으며, 나전선 사용이 허용되지 않는다.

강관으로 구성된 철탑(단주는 제외)의 갑종풍압하중은 수직 투영면적 1m²에 대하여 1255Pa의 풍압을 기초로 계산한 값을 적용한다.

지지물의 형태와 재질에 따라 적용되는 풍압 기준값이 다르게 정해져 있으므로, 강관 철탑에는 이 값을 사용한다.

사용전압이 25kV 이하인 특고압 가공전선로는 통신선에 대한 유도장해를 방지하기 위해, 전화 선로의 길이 12km마다 유도전류가 2μA를 넘지 않도록 시설하여야 한다.

고압 또는 특고압의 기계기구, 모선 등을 옥외에 시설하는 발전소·변전소·개폐소 등에 설치하는 울타리·담 등의 높이는 2m 이상으로 하고, 지표면과 울타리·담 등의 하단 사이의 간격은 15cm 이하로 하여야 한다.

발전소·변전소의 주요 변압기에는 전압 및 전류 또는 전력을 계측하는 장치를 시설하도록 정하고 있으므로, 전압계·전류계·전력계는 시설 대상이 된다.

역률계는 이 계측 장치 규정에 포함되어 있지 않으므로, 시설하지 않아도 되는 계측 장치에 해당한다.