[전기기능사 필기] 24년 1회차 시험지 PDF 다운로드

저항은 $R=\rho\dfrac{L}{A}$이고 단면적은 $A=\pi r^2$이다. 길이를 2배로 하면 저항은 2배, 반지름을 1/2로 하면 단면적이 1/4배가 되어 저항은 4배가 된다. 따라서 $R'=\rho\dfrac{2L}{A/4}=8\,\rho\dfrac{L}{A}$로 8배가 된다.

직렬접속된 콘덴서에는 같은 전하 $Q$가 축적되고, 각 콘덴서의 전압은 정전용량에 반비례하여 분배된다. 합성 정전용량 $C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}$에 대해 $Q=CV$이므로 $V_1=\dfrac{Q}{C_1}=\dfrac{C_2}{C_1+C_2}\,V$가 된다.

반지름 $r$, 권수 $N$인 원형 코일 중심의 자장의 세기는 $H=\dfrac{NI}{2r}\,[\mathrm{AT/m}]$이다. 무한장 직선 도체의 $H=\dfrac{I}{2\pi r}$와 혼동하지 않도록 주의한다.

키르히호프 제1법칙(KCL)은 접속점에 유입하는 전류의 합과 유출하는 전류의 합이 같다는 전류에 관한 법칙이다. 제2법칙(KVL)은 폐회로에서 기전력의 대수합과 전압강하의 대수합이 같다는 전압에 관한 법칙으로, 나머지 보기는 두 법칙의 설명이 서로 뒤바뀌어 있다.

그림에서 10A의 전류가 2Ω과 3Ω의 병렬회로로 흘러들어가므로 전류는 저항에 반비례해 나뉜다. 분류법칙 $I_2=I\times\dfrac{R_3}{R_2+R_3}$에 대입하면 $I_2=10\times\dfrac{3}{2+3}=6\,\mathrm{A}$이다. 나머지 4A는 3Ω 쪽으로 흐른다.

임피던스는 $Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}=\sqrt{5^2+(30-18)^2}=\sqrt{25+144}=13\,\Omega$이다. 전류는 $I=\dfrac{V}{Z}=\dfrac{130}{13}=10\,\mathrm{A}$이며, $X_L>X_C$이므로 전류가 전압보다 뒤지는 유도성 회로이다.

가요전선관과 금속관처럼 서로 다른 종류의 관을 접속할 때는 컴비네이션 커플링을 사용한다. 스플릿 커플링은 가요전선관 상호 접속에, 앵글박스 커넥터는 가요전선관과 박스의 접속에 쓰인다.

자기 인덕턴스는 코일의 쇄교 자속수를 전류로 나눈 값으로 정의된다. 즉 $LI=N\Phi$에서 $L=\dfrac{N\Phi}{I}\,[\mathrm{H}]$이다.

평행판 전극 사이의 정전 흡인력은 $F=\dfrac{1}{2}\varepsilon E^{2}A$로, 전계 즉 전압의 제곱에 비례한다. 극판 간격이 넓어지면 전계가 약해져 흡인력은 오히려 감소하므로 간격에 비례한다는 설명은 옳지 않다.

묽은황산에 구리판과 아연판을 넣은 볼타전지에서는 이온화 경향이 큰 아연이 용해되며 음극(−극)이 되고, 구리가 양극(+극)이 된다. 수소 기체는 아연판이 아니라 양극인 구리판 표면에서 발생한다.

플렉시블 외장 케이블(AC 계열) 중 심선에 고무 절연전선을 사용한 기본형이 AC이며, 건조한 장소의 노출·은폐 배선에 사용된다. 비닐 절연 심선을 사용한 것은 ACT, 연피가 있는 것은 ACL로 구분된다.

R₁에는 전원에서 나온 전체 전류가 그대로 흐르고, 병렬로 접속된 R₂·R₃·R₄에는 전체 전류가 저항에 반비례하여 나뉘어 흐른다. 병렬부에서는 저항이 클수록 전류가 작으므로 R₁>R₂>R₃>R₄일 때 병렬부 중 가장 큰 R₂에 최소 전류가 흐른다.

평행한 두 도체에 같은 방향의 전류가 흐르면 두 도체 사이에는 흡인력이 작용하고, 반대 방향이면 반발력이 작용한다. 단위 길이당 힘은 $F=\dfrac{2I_1I_2}{r}\times10^{-7}\,[\mathrm{N/m}]$이다.

전기력선은 양전하에서 출발하여 음전하에서 끝나므로, 음전하에서 출발한다는 설명이 옳지 않다. 전기력선의 접선 방향이 전기장의 방향이고, 밀도는 전기장의 세기를 나타내며, 전기력선은 서로 교차하지 않는다는 나머지 설명은 모두 옳다.

접속점에 흘러 들어오는 전류의 합이 흘러 나가는 전류의 합과 같다는 것은 키르히호프의 제1법칙(전류 법칙, KCL)이다. 제2법칙은 폐회로에서 기전력의 합과 전압강하의 합이 같다는 전압 법칙이다.

기자력은 자속을 만드는 원동력으로 $F=NI$로 표시되며, 단위는 암페어턴 [AT]이다. [Wb]는 자속, [AT/Wb]는 자기저항, [A/m]는 자장의 세기의 단위이다.

전류에 의해 만들어지는 자기력선의 방향은 앙페르의 오른나사 법칙으로 알아낸다. 나사가 진행하는 방향으로 전류가 흐르면 나사를 돌리는 방향이 자기력선의 방향이 된다.

서로 다른 두 금속을 접합해 폐회로를 만들고 두 접합점에 온도차를 주면 열기전력이 발생하여 전류가 흐르는데, 이를 제벡 효과라 하며 열전대 온도계의 원리이다. 펠티어 효과는 반대로 전류를 흘렸을 때 접합점에서 열의 흡수·발생이 일어나는 현상이다.

콘서베이터는 변압기 본체 위에 설치되는 기름 팽창 탱크로, 절연유가 외부 공기와 직접 접촉하는 것을 차단하여 흡습과 산화에 의한 기름의 열화를 방지하는 것이 목적이다.

KEC 142.3에 따라 접지도체는 지하 0.75m부터 지표상 2m까지의 부분을 합성수지관(두께 2mm 이상) 등으로 덮어 손상으로부터 보호해야 하며, 단순히 옥내용 절연전선을 사용하는 것으로 갈음할 수 없다. 접지극을 지하 0.75m 이상 깊이에 매설하는 것 등 나머지 설명은 옳다.

동기발전기에서 전기자 전류가 유도기전력보다 $\dfrac{\pi}{2}$ 앞서는 진상(용량성 부하)일 때 전기자 반작용은 주자속을 증가시키는 증자작용이 된다. 반대로 $\dfrac{\pi}{2}$ 뒤지는 지상 전류일 때는 감자작용, 동상일 때는 횡축(교차자화)반작용이 나타난다.

KEC 231.6에 따라 백열전등을 사용하는 전광사인 등에 전기를 공급하는 옥내 전로의 대지전압은 300V 이하로 하여야 한다.

출력 $P$와 2차 입력의 관계는 $P_2=\dfrac{P}{1-s}=\dfrac{15}{1-0.04}\approx15.63\,\mathrm{kW}$이다. 2차 동손은 $P_{c2}=sP_2=0.04\times15.63\approx0.63\,\mathrm{kW}$로 약 0.6kW가 된다.

코드 및 형광등 전선의 허용전류는 단면적 0.75mm²에서 7A, 1.25mm²에서 12A, 2.0mm²에서 17A로 정해져 있다.

제어기구 번호 37은 부족전류계전기이며, 뒤에 붙는 문자 A는 교류(AC)를 뜻한다. 따라서 37A는 교류 부족전류계전기를 나타낸다.

접지의 목적은 감전 방지, 보호계전기의 확실한 동작 확보, 이상전압의 억제, 전로의 대지전압 상승 억제 등이다. 대지전압을 상승시키는 것은 접지의 목적이 아니라 오히려 접지로 막아야 할 현상이다.

분권전동기의 속도는 $N=k\dfrac{V-I_aR_a}{\Phi}$이다. 계자권선의 저항을 증가시키면 계자전류가 감소하여 자속 $\Phi$가 줄어들고, 자속에 반비례하는 회전속도는 증가한다.

직류 발전기에서 전기자는 계자가 만든 자속을 끊으며 회전하여 기전력을 유도하는 부분이다. 자속을 만드는 것은 계자, 교류를 직류로 바꾸는 정류작용은 정류자, 외부회로와의 접속은 브러시의 역할이다.

케이블을 고층 건물에 수직으로 배선하는 경우에는 케이블 자중에 의한 장력이 특정 지점에 집중되지 않도록 매층마다 지지하는 것이 가장 적당하다.

부하에 최대 전력을 공급하려면 전원에서 부하까지의 경로에서 손실과 분류를 최소화해야 한다. 직렬로 들어가는 저항 R는 작을수록 손실이 줄고, 부하와 병렬인 콘덴서 C는 작을수록 용량성 리액턴스 $\dfrac{1}{\omega C}$가 커져 부하를 우회하는 전류가 줄어들므로, R와 C 모두 최소로 해야 한다.

단상 유도전동기는 주권선 하나만으로는 교번자계만 생겨 기동토크가 없다. 주권선과 전기적으로 위상이 다른 보조권선(기동권선)을 두어 회전자장을 얻고 기동토크를 발생시키는 것이 보조권선의 주된 목적이다.

GTO(Gate Turn-Off 사이리스터)는 게이트에 부(−)의 신호를 가해 스스로 턴오프할 수 있는 자기 소호형 소자이다. SCR·TRIAC·DIAC은 일단 도통되면 게이트로 끌 수 없어 전류가 유지전류 이하로 되어야 소호된다.

동기발전기의 병렬운전에서 기전력의 크기가 서로 다르면 그 차에 의해 두 발전기 사이에 무효순환전류(무효횡류)가 흐른다. 위상이 다르면 동기화 전류, 주파수가 다르면 난조가 발생하는 것과 구분한다.

KEC 232.51에 따라 케이블을 조영재의 아랫면 또는 옆면에 따라 붙이는 경우 지지점 간의 거리는 2m 이하로 하여야 한다. 사람이 접촉할 우려가 없는 곳에서 수직으로 붙이는 경우에는 6m 이하로 할 수 있다.

KEC 242.6(흥행장)에 따라 무대·무대밑·오케스트라 박스·영사실 등 사람이나 무대도구가 접촉할 우려가 있는 장소에 시설하는 저압 옥내배선, 전구선, 이동전선의 사용전압은 400V로 제한된다.

비돌극형 동기발전기의 1상 출력은 $P=\dfrac{EV}{X_s}\sin\delta$이다. 전기자 저항을 무시하면 출력은 부하각 $\delta=90^\circ$에서 최대가 된다.

금속전선관 끝에 나사를 내는 공구는 오스터이다. 벤더는 관 구부리기, 리머는 관 절단면의 다듬질, 토치램프는 합성수지관 가공 시 가열에 사용된다.

배전선의 전압강하는 $e=I(r\cos\theta+x\sin\theta)$이다. 이를 $\theta$로 미분하여 0으로 놓으면 $-r\sin\theta+x\cos\theta=0$에서 $\tan\theta=\dfrac{x}{r}$일 때 전압강하가 최대가 된다.

전동기가 포함된 분기회로의 과전류차단기 정격전류는 전동기 정격전류 합계의 3배에 다른 부하의 정격전류 합계를 더한 값 이하로 한다. 따라서 $3\times20+5\times3=60+15=75\,\mathrm{A}$가 된다.

정·역 운전 회로에서 두 전자개폐기가 동시에 투입되면 단락사고가 일어나므로, 한쪽이 동작 중일 때 다른 쪽의 동작을 저지하는 인터록 회로를 사용한다. 상대 전자접촉기의 b접점을 자기 회로에 직렬로 넣어 구성한다.

배선 도시 기호에서 실선은 천장은폐배선을 나타낸다. 바닥은폐배선은 파선, 노출배선은 점선(짧은 파선), 지중매설배선은 일점쇄선으로 구분한다.

하나의 콘센트에 두세 가지 기계기구를 동시에 꽂아 사용할 수 있게 하는 배선기구는 멀티탭이다. 소켓류는 전구를 끼우는 기구로 용도가 다르다.

단상 3선식은 양쪽 전압선의 부하가 불평형이면 중성선에 전류가 흘러 전압 불평형이 생기므로, 말단에 권수비 1:1의 단권변압기인 밸런서를 설치하여 전압을 평형시킨다.

KEC 334.1에 따라 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설하는 경우 매설 깊이는 차량 등 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서 1.0m 이상, 기타 장소에서 0.6m 이상으로 한다.

경질비닐전선관(합성수지관) 1본의 표준 길이는 4m이다. 금속전선관 1본의 표준 길이가 3.66m인 것과 구분하여 기억한다.

유량은 관의 단면적에 평균 유속을 곱한 값이다. 지름 $D$인 관의 단면적은 $\dfrac{\pi D^2}{4}$이므로 $Q=\dfrac{\pi D^2}{4}v\,[\mathrm{m^3/s}]$가 된다.

길이 $L$의 선로에 같은 부하가 균일하게 분포된 경우의 전압강하는 전체 부하가 선로 중앙, 즉 $\dfrac{L}{2}$ 지점에 집중된 것과 같다. 그래서 균등 분포 부하의 전압강하는 말단 집중 부하일 때의 1/2이 된다.

전선과 기계기구의 단자를 접속할 때는 전선 끝에 동관단자(터미널 러그)를 압착하여 나사로 조여 접속한다. 관형·압축형 슬리브는 전선 상호 간의 접속에 사용하는 재료이다.

성냥 공장처럼 가연성 위험물질을 제조·저장하는 장소의 배선은 KEC 242.4에 따라 금속관 공사, 케이블 공사, 합성수지관 공사(두께 2mm 미만·난연성 없는 것 제외)로 하여야 한다. 금속 몰드 공사는 허용되지 않는 공사 방법이다.

유니온 커플링은 금속전선관 공사에서 돌려 끼울 수 없는 관 상호를 접속할 때 쓰는 부속품으로, 가요전선관용이 아니다. 스플릿 커플링은 가요관 상호, 콤비네이션 커플링은 가요관과 금속관, 앵글박스 커넥터는 가요관과 박스의 접속에 사용된다.