전기기능사 필기 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

24년 3회차

총 60문항 · 객관식 · A4 약 1장

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전기기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

진성 반도체의 4가의 실리콘에 N형 반도체를 만들기 위하여 첨가하는 것은?

1게르마늄

2갈륨

3인듐

4안티몬

정답 및 해설

4가인 실리콘에 5가 원소인 안티몬을 첨가하면 잉여 전자가 생겨 N형 반도체가 된다. 갈륨과 인듐은 3가 원소로 P형을 만들고, 게르마늄은 실리콘과 같은 4가여서 진성 반도체 성질을 그대로 유지한다.

문제 2

기전력 50V, 내부저항 5Ω인 전원이 있다. 이 전원에 부하를 연결하여 얻을 수 있는 최대전력은?

1125[W]

2250[W]

3500[W]

41000[W]

정답 및 해설

내부저항 $r$ 인 전원은 부하저항을 $r$ 과 같게 할 때 최대전력을 전달한다.
최대전력은 $P_{max}=\dfrac{E^2}{4r}=\dfrac{50^2}{4\times5}=\dfrac{2500}{20}=125\,\mathrm{W}$ 이다.

문제 3

교류 100V의 최대값은 약 몇 V인가?

190

2100

3111

4141

정답 및 해설

교류 100 V는 실횻값이므로 최대값은 $V_m=\sqrt{2}\,V=1.414\times100\approx141\,\mathrm{V}$ 이다.

문제 4

용량 30AH의 전지는 2A의 전류로 몇 시간 사용할 수 있겠는가?

315

430

정답 및 해설

전지 용량 $[\mathrm{Ah}]$ 은 전류와 시간의 곱이므로 사용 가능 시간은 $t=\dfrac{30}{2}=15$ 시간이다.

문제 5

그림의 병렬 공진회로에서 공진 임피던스 Z₀[Ω]은?

1L/CR

2CL/R

3R/CL

4CR/L

정답 및 해설

R-L 직렬 가지와 콘덴서 C가 병렬로 접속된 공진회로에서 공진 시 임피던스는 $Z_0=\dfrac{L}{CR}\,[\Omega]$ 이다. 병렬 공진에서는 임피던스가 최대가 되며, 저항 R가 작을수록 공진 임피던스는 커진다.

문제 6

평행한 두 도선의 간의 전자력은?

1거리 r 에 비례한다.

2거리 r 에 반비례한다.

3거리 r² 에 비례한다.

4거리 r² 에 반비례한다.

정답 및 해설

평행한 두 도선 사이에 작용하는 전자력은 $F = \dfrac{2I_1 I_2}{r} \times 10^{-7}\ \mathrm{N/m}$ 으로 거리 r에 반비례한다.

문제 7

[VA]는 무엇의 단위인가?

1피상전력

2무효전력

3유효전력

4역률

정답 및 해설

피상전력의 단위는 [VA]이며, 유효전력은 [W], 무효전력은 [Var]로 구분해 표시한다.

문제 8

전자석의 특징으로 옳지 않은 것은?

1전류의 방향이 바뀌면 전자석의 극도 바뀐다.

2코일을 감은 횟수가 많을수록 강한 전자석이 된다.

3전류를 많이 공급하면 무한정 자력이 강해진다.

4같은 전류라도 코일 속에 철심을 넣으면 더 강한 전자석이 된다.

정답 및 해설

전자석은 철심의 자기포화 때문에 전류를 아무리 크게 해도 자속밀도가 일정 값 이상 커지지 않으므로 무한정 자력이 강해지지는 않는다. 기자력 $F = NI\,[\mathrm{AT}]$ 에 따라 권수와 전류가 클수록 강해지고, 철심을 넣으면 투자율이 커져 더 강해지며, 전류 방향을 바꾸면 극이 바뀌는 것은 모두 옳다.

문제 9

평균길이 10[㎝], 권수 10[회]인 환상 솔레노이드에 3[A]의 전류가 흐르면 그 내부의 자장의 세기 [AT/m]는?

1300

230

40.3

정답 및 해설

환상 솔레노이드 내부 자장의 세기는 $H=\dfrac{NI}{l}=\dfrac{10\times3}{0.1}=300\,\mathrm{AT/m}$ 이다.

문제 10

자기회로에 기자력을 주면 자로에 자속이 흐른다. 그러나 기자력에 의해 발생되는 자속 전부가 자기회로 내를 통과하는 것이 아니라, 자로 이외의 부분을 통과하는 자속도 있다. 이와 같이 자기회로 이외 부분을 통과하는 자속을 무엇이라 하는가?

1종속자속

2누설자속

3주자속

4반사자속

정답 및 해설

기자력에 의해 발생한 자속 중 자기회로(자로)를 벗어나 주위 공간으로 새어 나가는 자속을 누설자속이라 한다. 자로를 따라 유효하게 통과하는 자속은 주자속이다.

문제 11

임의의 폐회로에서 키르히호프의 제2법칙을 가장 잘 나타낸 것은?

1기전력의 합 = 합성 저항의 합

2기전력의 합 = 전압 강하의 합

3전압 강하의 합 = 합성 저항의 합

4합성 저항의 합 = 회로 전류의 합

정답 및 해설

키르히호프의 제2법칙(전압법칙)은 임의의 폐회로에서 기전력의 합이 전압강하의 합과 같다는 것을 의미한다.

문제 12

역률과 효율이 좋아서 가정용 선풍기, 전기세탁기, 냉장고 등에 주로 사용되는 것은?

1분상 기동형 전동기

2반발 기동형 전동기

3콘덴서 기동형 전동기

4셰이딩 코일형 전동기

정답 및 해설

콘덴서 기동형 단상 유도전동기는 기동권선에 콘덴서를 직렬로 넣어 기동하는 방식으로, 기동토크가 크고 역률과 효율이 좋다. 그래서 선풍기·세탁기·냉장고 등 가정용 기기에 널리 쓰인다.

문제 13

20[A]의 전류를 흘렸을 때 전력이 60[W]인 저항에 30[A]를 흘리면 전력은 몇 [W]가 되겠는가?

180

290

3120

4135

정답 및 해설

저항은 $R=\dfrac{P}{I^2}=\dfrac{60}{20^2}=0.15\,\Omega$ 이다. 여기에 30 A를 흘리면 전력은 $P=I^2R=30^2\times0.15=135\,\mathrm{W}$ 가 된다.

문제 14

주위온도 0℃에서의 저항이 20Ω인 연동선이 있다. 주위 온도가 50℃로 되는 경우 저항은?(단. 0℃에서 연동선의 온도계수는 a0 = 4.3 × 10^-3이다.)

1약 22.3[Ω]

2약 23.3[Ω]

3약 24.3[Ω]

4약 25.3[Ω]

정답 및 해설

온도 상승 후 저항은 $R=R_0(1+\alpha_0 t)=20\times(1+4.3\times10^{-3}\times50)=20\times1.215=24.3\,\Omega$ , 즉 약 24.3Ω이다.

문제 15

자기회로의 길이 ℓ[m], 단면적 A[m²], 투자율 μ[H/m] 일때 자기저항 R[AT/Wb]을 나타내는 것은?

정답 및 해설

자기저항은 $R=\dfrac{\ell}{\mu A}\,[\mathrm{AT/Wb}]$ 로 자로의 길이에 비례하고 투자율과 단면적에 반비례한다. 전기저항 $R=\rho\dfrac{l}{A}$ 과 대응되는 개념이다.

문제 16

R L 직렬회로의 시정수 T[S]는 어떻게 되는가?

1R/L

2L/R

3RL

41/(RL)

정답 및 해설

R-L 직렬회로의 시정수는 $\tau=\dfrac{L}{R}\,[\mathrm{s}]$ 이다. 전류가 최종값의 63.2 %에 도달하는 데 걸리는 시간을 뜻한다.

문제 17

일반적으로 교류전압계의 지시값은?

1최대값

2순시값

3평균값

4실효값

정답 및 해설

교류전압계는 일반적으로 실효값을 지시하도록 눈금이 매겨져 있다.

문제 18

정상상태에서의 원자를 설명한 것으로 틀린 것은?

1양성자와 전자의 극성은 같다.

2원자는 전체적으로 보면 전기적으로 중성이다.

3원자를 이루고 있는 양성자의 수는 전자의 수와 같다.

4양성자 1개가 지니는 전기량은 전자 1개가 지니는 전기량과 크기가 같다.

정답 및 해설

양성자는 양(+)전기, 전자는 음(−)전기를 가지므로 극성이 같다는 설명은 틀렸다. 정상상태의 원자는 양성자 수와 전자 수가 같고 두 전하의 크기가 같아 전체적으로 전기적 중성이다.

문제 19

질산은 용액을 $2[\mathrm{A}]$ 의 전류로 1시간 동안 전기분해하였을 때 음극에 석출되는 은의 양은 약 몇 $[\mathrm{g}]$ 인가? (단, 은의 전기화학당량은 $0.001118[\mathrm{g/C}]$ 이다.)

18.05

216.1

332.2

4483

정답 및 해설

패러데이 법칙에서 석출량은 $w=kQ=kIt$ 이다.
$w=0.001118\times 2\times 3600=8.05[\mathrm{g}]$
검산: 통과 전기량 $Q=2\times 3600=7200[\mathrm{C}]$ , $7200\times 0.001118=8.0496 \fallingdotseq 8.05[\mathrm{g}]$ 로 일치한다. 시간을 초로 환산하지 않으면 틀린 값이 나온다.

근거: 패러데이 법칙 w=kIt

문제 20

다음 전지 중 충전하여 반복 사용할 수 없는 1차 전지는?

1니켈-카드뮴 전지

2망간 건전지

3납축전지

4리튬이온 전지

정답 및 해설

망간 건전지는 방전만 가능한 1차 전지이다. 니켈-카드뮴 전지, 납축전지, 리튬이온 전지는 모두 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차 전지이다.

[근거] 1차 전지/2차 전지 구분

문제 21

변압기의 권수비가 60일 때 2차측 저항이 0.1Ω이다. 이것을 1차로 환산하면 몇 Ω인가?

1310

2360

3390

4410

정답 및 해설

권수비가 $a$ 일 때 2차 임피던스를 1차로 환산하면 $a^2$ 배가 된다. $0.1\times60^2=0.1\times3600=360\,\Omega$ 이다.

문제 22

발전기를 정격전압 220V로 전부하 운전하다가 무부하로 운전 하였더니 단자전압이 242V가 되었다. 이 발전기의 전압변동률(%)은?

110

214

320

425

정답 및 해설

전압변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_0-V_n}{V_n}\times100=\dfrac{242-220}{220}\times100=10\%$ 이다.

문제 23

직류 발전기에서 전기자 반작용을 없애는 방법으로 옳은 것은?

1브러시 위치를 전기적 중성점이 아닌 곳으로 이동시킨다.

2보극과 보상 권선을 설치한다.

3브러시의 압력을 조정한다.

4보극은 설치하되 보상 권선은 설치하지 않는다.

정답 및 해설

전기자 반작용은 전기자 전류에 의한 자속이 주자속을 왜곡·감소시키는 현상이다. 보극을 설치하여 중성축 부근의 반작용을 상쇄하고, 자극편에 보상권선을 감아 전기자 전류와 반대 방향의 전류를 흘리면 반작용을 근본적으로 없앨 수 있다. 브러시는 전기적 중성점에 두어야 한다.

문제 24

변압기의 부하와 전압이 일정하고 주파수만 높아지면 어떻게 되는가?

1철손감소

2철손증가

3동손증가

4동손감소

정답 및 해설

전압이 일정할 때 최대 자속밀도는 $B_m\propto\dfrac{V}{f}$ 이므로 주파수가 높아지면 자속밀도가 감소한다. 이에 따라 히스테리시스손이 줄어들어 철손은 감소한다.

문제 25

전동기에 접지공사를 하는 주된 이유는?

1보안상

2미관상

3감전사고 방지

4안전 운행

정답 및 해설

전동기 외함을 접지하는 주된 이유는 절연 열화 등으로 누전이 생겼을 때 외함의 대지전위 상승을 억제하여 사람의 감전사고를 방지하기 위함이다.

문제 26

4극 60[Hz], 200[kW]의 유도전동기의 전부하 슬립이 2.5[%]일 때 회전수는 몇 [rpm] 인가?

11600

21755

31800

41965

정답 및 해설

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\mathrm{rpm}$ 이다.
회전수는 $N=(1-s)N_s=(1-0.025)\times1800=1755\,\mathrm{rpm}$ 이다.

문제 27

상전압 300[V]의 3상 반파 정류 회로의 직류 전압은 약 몇 [V]인가?

1520[V]

2350[V]

3260[V]

450[V]

정답 및 해설

3상 반파 정류회로의 직류 전압은 $E_d=1.17E=1.17\times300=351\approx350\,\mathrm{V}$ 이다.

문제 28

동기기에 제동권선을 설치하는 이유로 옳은 것은?

1역률 개선

2출력증가

3전압 조정

4난조 방지

정답 및 해설

동기기의 제동권선은 부하 급변 시 발생하는 회전자의 진동(난조)을 자기적 제동력으로 억제하여 안정적인 운전을 돕는 역할을 한다.

문제 29

직류 발전기에서 브러시와 접촉하여 전기자권선에 유도되는 교류기전력을 정류해서 직류로 만드는 부분은?

1계자

2정류자

3슬립링

4전기자

정답 및 해설

정류자는 전기자권선에서 발생한 교류 기전력을 브러시를 통해 외부로 내보낼 때 직류로 바꾸어 주는 부분이다.

문제 30

전동기의 과전류를 보호하는 기구는?

1캣치홀다

2개폐기

3휴즈

4마그넷스위치

정답 및 해설

마그넷 스위치(전자개폐기)는 열동계전기(서멀 릴레이)가 내장되어 있어 전동기에 과전류가 흐르면 자동으로 회로를 차단하여 전동기를 보호한다. 퓨즈는 주로 단락전류 보호에 쓰여 전동기의 과부하 보호에는 적합하지 않다.

문제 31

동기 검정기로 알 수 있는 것은?

1전압의 크기

2전압의 위상

3전류의 크기

4주파수

정답 및 해설

동기 검정기(싱크로스코프)는 병렬로 투입하려는 두 전원의 위상이 일치하는 순간을 확인하는 계기이다.

전압의 크기는 전압계로 확인한다.
주파수는 주파수계로 확인한다.

문제 32

유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도 제어를 하는 것은?

12차 저항법

22차 여자법

3자극수 변환법

4인버터 주파수 변환법

정답 및 해설

권선형 유도전동기의 회전자(2차)에 슬립 주파수의 전압을 외부에서 공급하여 속도를 제어하는 방식이 2차 여자법이다. 2차 저항법과 달리 저항 손실 없이 속도와 역률을 개선하며 제어할 수 있다.

문제 33

3상 66000[kVA], 22900[V] 터빈 발전기의 정격전류는 약 몇[A]인가?

18764

23367

32882

41664

정답 및 해설

3상 정격전류는 $I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V}=\dfrac{66000\times10^{3}}{\sqrt{3}\times22900}=\dfrac{66\times10^{6}}{39663}\approx1664\,\mathrm{A}$ 이다.

문제 34

6극 1200[rpm]의 교류 발전기와 병렬 운전하는 극수 8의 동기 발전기의 회전수[rpm]는?

11200

21000

3900

4750

정답 및 해설

병렬 운전하려면 두 발전기의 주파수가 같아야 한다. 6극 1200 rpm에서 $f=\dfrac{PN}{120}=\dfrac{6\times1200}{120}=60\,\mathrm{Hz}$ 이고, 8극 발전기의 회전수는 $N=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{8}=900\,\mathrm{rpm}$ 이다.

문제 35

3상 유도전동기의 회전원리를 설명한 것 중 틀린 것은?

1회전자의 회전속도가 증가하면 도체를 관통하는 자속수는 감소한다.

2회전자의 회전속도가 증가하면 슬립도 증가한다.

3부하를 회전시키기 위해서는 회전자의 속도는 동기속도 이하로 운전되어야 한다.

43상 교류전압을 고정자에 공급하면 고정자 내부에서 회전 자기장이 발생된다.

정답 및 해설

슬립은 $s = \dfrac{N_s-N}{N_s}$ 이므로 회전자 속도 N이 커질수록 슬립은 오히려 작아진다. 회전속도가 동기속도에 가까워지면 도체가 끊는 자속이 줄어 유도기전력과 토크도 감소하며, 토크를 내려면 항상 동기속도보다 낮게 운전되어야 한다.

문제 36

정지 상태에 있는 3상 유도전동기의 슬립 값은?

1∞

4-1

정답 및 해설

슬립은 $s=\dfrac{N_s-N}{N_s}$ 이므로 정지 상태( $N=0$ )에서는 $s=1$ 이다. 동기속도로 회전하면 $s=0$ 이 된다.

문제 37

직류 분권 발전기를 역회전 하면 어떻게 되는가?

1섬락이 일어난다.

2과전압이 일어난다.

3정회전 때와 마찬가지이다.

4발전되지 않는다.

정답 및 해설

직류 분권 발전기를 역회전시키면 잔류자기에 의해 유도된 기전력이 계자전류를 반대 방향으로 흘려 잔류자기를 소멸시키므로 전압이 확립되지 못하여 발전되지 않는다.

문제 38

유도 전동기에서 비례추이를 적용할 수 없는 것은?

1토크

21차 전류

3부하

4역률

정답 및 해설

비례추이는 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 바꾸면 같은 토크가 되는 슬립이 저항에 비례하여 이동하는 성질로, 토크·1차 전류·2차 전류·역률 등에 적용된다. 출력(부하)·효율·2차 동손에는 비례추이를 적용할 수 없다.

문제 39

3상 유도전동기의 원선도에서 원의 지름에 대한 설명으로 옳은 것은?

1전압에 비례하고 리액턴스에 반비례한다

2전압에 반비례하고 리액턴스에 비례한다

3전압과 리액턴스에 모두 비례한다

4전압과 리액턴스에 모두 반비례한다

정답 및 해설

이 원선도는 헤일랜드 원선도라고도 하며, 지름은 $D \propto \dfrac{E}{x}$ 로서 전압 $E$ 에 비례하고 누설리액턴스 $x$ 에 반비례한다. 저항측정·무부하시험·구속시험의 결과로 그려 실제 부하를 걸지 않고도 입력·출력·역률·효율·슬립 등을 구하는 데 이용된다.

문제 40

IEC 규격에 따른 전동기 에너지 효율 등급 중 '프리미엄 효율'에 해당하는 등급은?

1IE1

2IE2

3IE3

4IE4

정답 및 해설

IEC 60034-30-1의 효율 등급은 IE1(표준 효율), IE2(고효율), IE3(프리미엄 효율), IE4(슈퍼 프리미엄 효율)로 구분되며 숫자가 클수록 효율이 높다. 국내 최저소비효율제도에서는 삼상 유도전동기에 IE3 이상의 프리미엄급 효율을 요구하고 있다.

[근거] KS C IEC 60034-30-1 전동기 효율 등급(IE 코드)

문제 41

전선을 종단겹침용 슬리브에 의해 종단 접속할 경우 소정의 압축공구를 사용하여 보통 몇 개소를 압착하는가?

정답 및 해설

종단겹침용 슬리브에 의한 종단 접속에서는 전선을 슬리브에 겹쳐 넣고 소정의 압축공구로 보통 2개소를 압착하여 접속한다.

문제 42

옥내 배선에서 주로 사용하는 직선 접속 및 분기 접속방법은 어떤 것을 사용하여 접속하는가?

1동선압착단자

2슬리브

3와이어 커넥터

4꽂음형 커넥터

정답 및 해설

옥내 배선의 직선 접속과 분기 접속에는 주로 슬리브를 사용하여 압착 접속한다. 와이어 커넥터는 쥐꼬리 접속 후 씌우는 종단 접속용이다.

문제 43

화약고 등의 위험장소의 배선 공사에 전로의 대지 전압을 몇 V 이하이어야 하는가?

1300

2400

3500

4600

정답 및 해설

KEC 242.5(화약류 저장소 등의 위험장소)에 따라 화약고 내 전기설비에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 300 V 이하로 하여야 한다.

문제 44

배선설계를 위한 전등 및 소형 전기기계기구의 부하용량 산정 시 건축물의 종류에 대응한 표준 부하에서 원칙적으로 표준부하를 20 VA/m²으로 적용하여야 하는 건축물은?

1교회, 극장

2호텔, 병원

3은행, 상점

4아파트, 미용원

정답 및 해설

건축물 표준부하에서 기숙사·여관·호텔·병원·학교·음식점 등에는 20 VA/㎡를 적용한다.

교회·극장은 10 VA/㎡가 적용된다.
은행·상점은 30 VA/㎡가 적용된다.
아파트는 40 VA/㎡가 적용된다.

문제 45

금속관 공사에 사용되는 부품이 아닌 것은?

1새들

2덕트

3로크 너트

4링 리듀서

정답 및 해설

금속관 공사에는 새들(관 고정), 로크 너트(박스와 관의 결합 조임), 링 리듀서(녹아웃 지름이 관보다 클 때 사용) 등이 쓰인다. 덕트는 금속덕트 공사용 자재로 금속관 공사의 부품이 아니다.

문제 46

합성수지몰드 공사의 시공에서 잘못된 것은?

1사용 전압이 400V 미만에 사용

2점검할 수 있고 전개된 장소에 사용

3베이스를 조영재에 부착하는 경우 1m 간격마다 나사 등으로 견고하게 부착한다.

4베이스와 캡이 완전하게 결합하여 충격으로 이탈되지 않을 것

정답 및 해설

합성수지몰드공사에서 베이스를 조영재에 부착하는 지지점 간격은 1m가 아니라 1.5m 이하로 하는 것이 기준이므로 이 설명이 틀렸다.

문제 47

공장 내 등에서 대지전압이 150[V]를 초과하고 300[V] 이하인 전로에 백열전등을 시설할 경우 다음 중 잘못된 것은?

1백열전등은 사람이 접촉될 우려가 없도록 시설하여야 한다.

2백열전등은 옥내배선과 직접 접속을 하지 않고 시설하였다.

3백열전등의 소켓은 키 및 점멸기구가 없는 것을 사용하였다.

4백열전등 회로에는 규정에 따라 누전 차단기를 설치하였다.

정답 및 해설

KEC 231.6(옥내전로의 대지전압 제한)에 따라 대지전압 150 V 초과 300 V 이하 전로의 백열전등은 옥내배선과 직접 접속하여 시설하여야 하므로, 직접 접속하지 않고 시설한 것은 잘못이다. 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하고, 키 없는 소켓을 사용하며, 누전차단기를 시설하는 것은 모두 옳다.

문제 48

다음 중 토크(회전력)의 단위는?

1[rpm]

2[W]

3[Nㆍm]

4[N]

정답 및 해설

토크(회전력)의 단위는 힘과 거리의 곱인 $\mathrm{N{\cdot}m}$ 이다.

문제 49

금속몰드의 지지점간의 거리는 몇 m 이하로 하는 것이 가장 바람직한가?

21.5

정답 및 해설

금속몰드공사에서 몰드는 조영재에 견고하게 고정해야 하며, 지지점 간의 거리는 1.5m 이하로 하는 것이 바람직하다.

문제 50

금속관을 절단할 때 사용되는 공구는?

1오스터

2녹 아웃 펀치

3파이프 커터

4파이프 렌치

정답 및 해설

금속관의 절단에는 파이프 커터나 쇠톱을 사용한다. 오스터는 관 끝에 나사를 내는 공구, 녹 아웃 펀치는 박스에 구멍을 뚫는 공구, 파이프 렌치는 관을 물려 돌리는 공구이다.

문제 51

전선과 기구단자 접속시 누름나사를 덜 죌 때 발생할 수 있는 현상과 거리가 먼 것은?

1과열

2화재

3절전

4전파잡음

정답 및 해설

누름나사를 덜 죄면 접촉저항이 커져 접촉 불량이 되고, 그로 인해 과열·화재·전파잡음 등이 발생할 수 있다. 절전은 접속 불량과 관계없는 현상이다.

문제 52

터널·갱도 기타 이와 유사한 장소에서 사람이 상시 통행하는 터널내의 배선방법으로 적절하지 않은 것은?

1라이팅덕트 배선

2금속제 가요전선관 배선

3합성수지관 배선

4애자사용 배선

정답 및 해설

사람이 상시 통행하는 터널 안의 배선은 KEC 242.7에 따라 애자공사, 금속관, 합성수지관, 금속제 가요전선관, 케이블 공사 등으로 시설한다. 라이팅덕트 배선은 허용되지 않는다.

문제 53

관을 시설하고 제거하는 것이 자유롭고 점검 가능한 은폐장소에서 가요전선관을 구부리는 경우 곡률 반지름은 2종 가요전선관 안지름의 몇 배 이상으로 하여야 하는가?

110

정답 및 해설

2종 금속제 가요전선관을 구부릴 때, 관의 시설과 제거가 자유롭고 점검이 가능한 은폐장소나 노출장소에서는 곡률 반지름을 관 안지름의 3배 이상으로 한다. 시설·제거가 부자유하거나 점검할 수 없는 은폐장소에서는 6배 이상으로 하여야 한다.

문제 54

HIV 전선은 무슨 전선인가?

1전열기용 캡타이어 케이블

2전열기용 고무 절연전선

3전열기용 평행절연전선

4내열용 비닐절연전선

정답 및 해설

HIV는 내열용 비닐절연전선으로, 일반 비닐절연전선(IV)보다 허용온도가 높아(약 90 ℃) 내열성이 요구되는 옥내 배선에 사용된다.

문제 55

금속덕트공사에서 덕트에 넣는 전선의 단면적(절연피복의 단면적 포함)의 합계를 덕트 내부 단면적의 50%까지 넣을 수 있는 경우는?

1옥외용 비닐절연전선을 넣는 경우

2케이블만을 넣는 경우

3접지도체만을 넣는 경우

4전광표시장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우

정답 및 해설

금속덕트에 넣는 전선의 단면적 합계는 원칙적으로 덕트 내부 단면적의 20% 이하이나, 전광표시장치 기타 이와 유사한 장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우에는 50% 이하까지 허용된다(KEC 232.31.1). 참고로 옥외용 비닐절연전선(OW)은 금속덕트공사에 사용할 수 없다.

[근거] KEC 232.31.1

문제 56

저압 이웃 연결(연접) 인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 몇 m를 초과하는 지역에 미치지 않도록 시설하여야 하는가?

150

2100

3150

4200

정답 및 해설

저압 이웃 연결 인입선(구 연접 인입선)은 분기점으로부터 100m를 초과하는 지역에 미치지 아니하여야 하고, 폭 5m를 초과하는 도로를 횡단하지 아니하며, 옥내를 통과하지 아니하도록 시설한다(KEC 221.1.2).

[근거] KEC 221.1.2

문제 57

전기기계기구의 철대 및 금속제 외함에 보호접지를 하는 주된 목적은?

1전압강하 방지

2역률 개선

3전력손실 감소

4누전 시 감전 방지

정답 및 해설

기기의 절연이 열화되어 누전이 발생하면 금속제 외함이 충전되어 감전 위험이 생기므로, 외함을 보호접지하여 고장 시 전위 상승을 억제하고 보호장치가 확실히 동작하도록 한다. 구기준의 종별(제1~3종) 접지공사는 폐지되었고 현행 KEC는 계통접지·보호접지·피뢰시스템 접지 체계로 구분하며, 이는 KEC 140·211(감전에 대한 보호)에 근거한다.

문제 58

가요 전선관의 상호접속은 무엇을 사용하는가?

1컴비네이션 커플링

2스플릿 커플링

3더블 커넥터

4앵글 커넥터

정답 및 해설

가요전선관 상호간의 접속에는 스플릿 커플링을 사용한다.

문제 59

주상변압기의 2차측(저압측)을 단락 등의 고장으로부터 보호하기 위하여 설치하는 것은?

1컷아웃 스위치

2피뢰기

3캐치홀더

4단로기

정답 및 해설

주상변압기의 1차측(고압측) 보호에는 컷아웃 스위치(COS)를, 2차측(저압측) 보호에는 캐치홀더(퓨즈 내장)를 설치한다(배전설비 실무의 주상변압기 보호장치 기준). 피뢰기는 뇌 등 이상전압으로부터 기기를 보호하는 것이다.

문제 60

저압 가공인입선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 레일면상의 최소 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

46.5

정답 및 해설

저압 가공인입선의 높이는 철도·궤도 횡단 시 레일면상 6.5m 이상, 도로 횡단 시 노면상 5m 이상, 횡단보도교 위는 노면상 3m 이상, 기타의 경우 지표상 4m 이상이다(KEC 221.1.1, 저압 인입선의 시설).

전기기능사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

24년 3회차

총 60문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

진성 반도체의 4가의 실리콘에 N형 반도체를 만들기 위하여 첨가하는 것은?

1게르마늄

2갈륨

3인듐

4안티몬

정답 및 해설

문제 2

기전력 50V, 내부저항 5Ω인 전원이 있다. 이 전원에 부하를 연결하여 얻을 수 있는 최대전력은?

1125[W]

2250[W]

3500[W]

41000[W]

정답 및 해설

문제 3

교류 100V의 최대값은 약 몇 V인가?

190

2100

3111

4141

정답 및 해설

교류 100 V는 실횻값이므로 최대값은 $V_m=\sqrt{2}\,V=1.414\times100\approx141\,\mathrm{V}$ 이다.

문제 4

용량 30AH의 전지는 2A의 전류로 몇 시간 사용할 수 있겠는가?

315

430

정답 및 해설

전지 용량 $[\mathrm{Ah}]$ 은 전류와 시간의 곱이므로 사용 가능 시간은 $t=\dfrac{30}{2}=15$ 시간이다.

문제 5

그림의 병렬 공진회로에서 공진 임피던스 Z₀[Ω]은?

1L/CR

2CL/R

3R/CL

4CR/L

정답 및 해설

문제 6

평행한 두 도선의 간의 전자력은?

1거리 r 에 비례한다.

2거리 r 에 반비례한다.

3거리 r² 에 비례한다.

4거리 r² 에 반비례한다.

정답 및 해설

평행한 두 도선 사이에 작용하는 전자력은 $F = \dfrac{2I_1 I_2}{r} \times 10^{-7}\ \mathrm{N/m}$ 으로 거리 r에 반비례한다.

문제 7

[VA]는 무엇의 단위인가?

1피상전력

2무효전력

3유효전력

4역률

정답 및 해설

피상전력의 단위는 [VA]이며, 유효전력은 [W], 무효전력은 [Var]로 구분해 표시한다.

문제 8

전자석의 특징으로 옳지 않은 것은?

1전류의 방향이 바뀌면 전자석의 극도 바뀐다.

2코일을 감은 횟수가 많을수록 강한 전자석이 된다.

3전류를 많이 공급하면 무한정 자력이 강해진다.

4같은 전류라도 코일 속에 철심을 넣으면 더 강한 전자석이 된다.

정답 및 해설

문제 9

평균길이 10[㎝], 권수 10[회]인 환상 솔레노이드에 3[A]의 전류가 흐르면 그 내부의 자장의 세기 [AT/m]는?

1300

230

40.3

정답 및 해설

환상 솔레노이드 내부 자장의 세기는 $H=\dfrac{NI}{l}=\dfrac{10\times3}{0.1}=300\,\mathrm{AT/m}$ 이다.

문제 10

1종속자속

2누설자속

3주자속

4반사자속

정답 및 해설

문제 11

임의의 폐회로에서 키르히호프의 제2법칙을 가장 잘 나타낸 것은?

1기전력의 합 = 합성 저항의 합

2기전력의 합 = 전압 강하의 합

3전압 강하의 합 = 합성 저항의 합

4합성 저항의 합 = 회로 전류의 합

정답 및 해설

키르히호프의 제2법칙(전압법칙)은 임의의 폐회로에서 기전력의 합이 전압강하의 합과 같다는 것을 의미한다.

문제 12

역률과 효율이 좋아서 가정용 선풍기, 전기세탁기, 냉장고 등에 주로 사용되는 것은?

1분상 기동형 전동기

2반발 기동형 전동기

3콘덴서 기동형 전동기

4셰이딩 코일형 전동기

정답 및 해설

문제 13

20[A]의 전류를 흘렸을 때 전력이 60[W]인 저항에 30[A]를 흘리면 전력은 몇 [W]가 되겠는가?

180

290

3120

4135

정답 및 해설

저항은 $R=\dfrac{P}{I^2}=\dfrac{60}{20^2}=0.15\,\Omega$ 이다. 여기에 30 A를 흘리면 전력은 $P=I^2R=30^2\times0.15=135\,\mathrm{W}$ 가 된다.

문제 14

주위온도 0℃에서의 저항이 20Ω인 연동선이 있다. 주위 온도가 50℃로 되는 경우 저항은?(단. 0℃에서 연동선의 온도계수는 a0 = 4.3 × 10^-3이다.)

1약 22.3[Ω]

2약 23.3[Ω]

3약 24.3[Ω]

4약 25.3[Ω]

정답 및 해설

온도 상승 후 저항은 $R=R_0(1+\alpha_0 t)=20\times(1+4.3\times10^{-3}\times50)=20\times1.215=24.3\,\Omega$ , 즉 약 24.3Ω이다.

문제 15

자기회로의 길이 ℓ[m], 단면적 A[m²], 투자율 μ[H/m] 일때 자기저항 R[AT/Wb]을 나타내는 것은?

정답 및 해설

문제 16

R L 직렬회로의 시정수 T[S]는 어떻게 되는가?

1R/L

2L/R

3RL

41/(RL)

정답 및 해설

R-L 직렬회로의 시정수는 $\tau=\dfrac{L}{R}\,[\mathrm{s}]$ 이다. 전류가 최종값의 63.2 %에 도달하는 데 걸리는 시간을 뜻한다.

문제 17

일반적으로 교류전압계의 지시값은?

1최대값

2순시값

3평균값

4실효값

정답 및 해설

교류전압계는 일반적으로 실효값을 지시하도록 눈금이 매겨져 있다.

문제 18

정상상태에서의 원자를 설명한 것으로 틀린 것은?

1양성자와 전자의 극성은 같다.

2원자는 전체적으로 보면 전기적으로 중성이다.

3원자를 이루고 있는 양성자의 수는 전자의 수와 같다.

4양성자 1개가 지니는 전기량은 전자 1개가 지니는 전기량과 크기가 같다.

정답 및 해설

문제 19

18.05

216.1

332.2

4483

정답 및 해설

근거: 패러데이 법칙 w=kIt

문제 20

다음 전지 중 충전하여 반복 사용할 수 없는 1차 전지는?

1니켈-카드뮴 전지

2망간 건전지

3납축전지

4리튬이온 전지

정답 및 해설

망간 건전지는 방전만 가능한 1차 전지이다. 니켈-카드뮴 전지, 납축전지, 리튬이온 전지는 모두 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차 전지이다.

[근거] 1차 전지/2차 전지 구분

문제 21

변압기의 권수비가 60일 때 2차측 저항이 0.1Ω이다. 이것을 1차로 환산하면 몇 Ω인가?

1310

2360

3390

4410

정답 및 해설

권수비가 $a$ 일 때 2차 임피던스를 1차로 환산하면 $a^2$ 배가 된다. $0.1\times60^2=0.1\times3600=360\,\Omega$ 이다.

문제 22

발전기를 정격전압 220V로 전부하 운전하다가 무부하로 운전 하였더니 단자전압이 242V가 되었다. 이 발전기의 전압변동률(%)은?

110

214

320

425

정답 및 해설

전압변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_0-V_n}{V_n}\times100=\dfrac{242-220}{220}\times100=10\%$ 이다.

문제 23

직류 발전기에서 전기자 반작용을 없애는 방법으로 옳은 것은?

1브러시 위치를 전기적 중성점이 아닌 곳으로 이동시킨다.

2보극과 보상 권선을 설치한다.

3브러시의 압력을 조정한다.

4보극은 설치하되 보상 권선은 설치하지 않는다.

정답 및 해설

문제 24

변압기의 부하와 전압이 일정하고 주파수만 높아지면 어떻게 되는가?

1철손감소

2철손증가

3동손증가

4동손감소

정답 및 해설

문제 25

전동기에 접지공사를 하는 주된 이유는?

1보안상

2미관상

3감전사고 방지

4안전 운행

정답 및 해설

문제 26

4극 60[Hz], 200[kW]의 유도전동기의 전부하 슬립이 2.5[%]일 때 회전수는 몇 [rpm] 인가?

11600

21755

31800

41965

정답 및 해설

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\,\mathrm{rpm}$ 이다.
회전수는 $N=(1-s)N_s=(1-0.025)\times1800=1755\,\mathrm{rpm}$ 이다.

문제 27

상전압 300[V]의 3상 반파 정류 회로의 직류 전압은 약 몇 [V]인가?

1520[V]

2350[V]

3260[V]

450[V]

정답 및 해설

3상 반파 정류회로의 직류 전압은 $E_d=1.17E=1.17\times300=351\approx350\,\mathrm{V}$ 이다.

문제 28

동기기에 제동권선을 설치하는 이유로 옳은 것은?

1역률 개선

2출력증가

3전압 조정

4난조 방지

정답 및 해설

동기기의 제동권선은 부하 급변 시 발생하는 회전자의 진동(난조)을 자기적 제동력으로 억제하여 안정적인 운전을 돕는 역할을 한다.

문제 29

직류 발전기에서 브러시와 접촉하여 전기자권선에 유도되는 교류기전력을 정류해서 직류로 만드는 부분은?

1계자

2정류자

3슬립링

4전기자

정답 및 해설

정류자는 전기자권선에서 발생한 교류 기전력을 브러시를 통해 외부로 내보낼 때 직류로 바꾸어 주는 부분이다.

문제 30

전동기의 과전류를 보호하는 기구는?

1캣치홀다

2개폐기

3휴즈

4마그넷스위치

정답 및 해설

문제 31

동기 검정기로 알 수 있는 것은?

1전압의 크기

2전압의 위상

3전류의 크기

4주파수

정답 및 해설

동기 검정기(싱크로스코프)는 병렬로 투입하려는 두 전원의 위상이 일치하는 순간을 확인하는 계기이다.

전압의 크기는 전압계로 확인한다.
주파수는 주파수계로 확인한다.

문제 32

유도 전동기의 회전자에 슬립 주파수의 전압을 공급하여 속도 제어를 하는 것은?

12차 저항법

22차 여자법

3자극수 변환법

4인버터 주파수 변환법

정답 및 해설

문제 33

3상 66000[kVA], 22900[V] 터빈 발전기의 정격전류는 약 몇[A]인가?

18764

23367

32882

41664

정답 및 해설

3상 정격전류는 $I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V}=\dfrac{66000\times10^{3}}{\sqrt{3}\times22900}=\dfrac{66\times10^{6}}{39663}\approx1664\,\mathrm{A}$ 이다.

문제 34

6극 1200[rpm]의 교류 발전기와 병렬 운전하는 극수 8의 동기 발전기의 회전수[rpm]는?

11200

21000

3900

4750

정답 및 해설

문제 35

3상 유도전동기의 회전원리를 설명한 것 중 틀린 것은?

1회전자의 회전속도가 증가하면 도체를 관통하는 자속수는 감소한다.

2회전자의 회전속도가 증가하면 슬립도 증가한다.

3부하를 회전시키기 위해서는 회전자의 속도는 동기속도 이하로 운전되어야 한다.

43상 교류전압을 고정자에 공급하면 고정자 내부에서 회전 자기장이 발생된다.

정답 및 해설

문제 36

정지 상태에 있는 3상 유도전동기의 슬립 값은?

1∞

4-1

정답 및 해설

슬립은 $s=\dfrac{N_s-N}{N_s}$ 이므로 정지 상태( $N=0$ )에서는 $s=1$ 이다. 동기속도로 회전하면 $s=0$ 이 된다.

문제 37

직류 분권 발전기를 역회전 하면 어떻게 되는가?

1섬락이 일어난다.

2과전압이 일어난다.

3정회전 때와 마찬가지이다.

4발전되지 않는다.

정답 및 해설

문제 38

유도 전동기에서 비례추이를 적용할 수 없는 것은?

1토크

21차 전류

3부하

4역률

정답 및 해설

문제 39

3상 유도전동기의 원선도에서 원의 지름에 대한 설명으로 옳은 것은?

1전압에 비례하고 리액턴스에 반비례한다

2전압에 반비례하고 리액턴스에 비례한다

3전압과 리액턴스에 모두 비례한다

4전압과 리액턴스에 모두 반비례한다

정답 및 해설

문제 40

IEC 규격에 따른 전동기 에너지 효율 등급 중 '프리미엄 효율'에 해당하는 등급은?

1IE1

2IE2

3IE3

4IE4

정답 및 해설

[근거] KS C IEC 60034-30-1 전동기 효율 등급(IE 코드)

문제 41

전선을 종단겹침용 슬리브에 의해 종단 접속할 경우 소정의 압축공구를 사용하여 보통 몇 개소를 압착하는가?

정답 및 해설

종단겹침용 슬리브에 의한 종단 접속에서는 전선을 슬리브에 겹쳐 넣고 소정의 압축공구로 보통 2개소를 압착하여 접속한다.

문제 42

옥내 배선에서 주로 사용하는 직선 접속 및 분기 접속방법은 어떤 것을 사용하여 접속하는가?

1동선압착단자

2슬리브

3와이어 커넥터

4꽂음형 커넥터

정답 및 해설

옥내 배선의 직선 접속과 분기 접속에는 주로 슬리브를 사용하여 압착 접속한다. 와이어 커넥터는 쥐꼬리 접속 후 씌우는 종단 접속용이다.

문제 43

화약고 등의 위험장소의 배선 공사에 전로의 대지 전압을 몇 V 이하이어야 하는가?

1300

2400

3500

4600

정답 및 해설

KEC 242.5(화약류 저장소 등의 위험장소)에 따라 화약고 내 전기설비에 전기를 공급하는 전로의 대지전압은 300 V 이하로 하여야 한다.

문제 44

1교회, 극장

2호텔, 병원

3은행, 상점

4아파트, 미용원

정답 및 해설

건축물 표준부하에서 기숙사·여관·호텔·병원·학교·음식점 등에는 20 VA/㎡를 적용한다.

교회·극장은 10 VA/㎡가 적용된다.
은행·상점은 30 VA/㎡가 적용된다.
아파트는 40 VA/㎡가 적용된다.

문제 45

금속관 공사에 사용되는 부품이 아닌 것은?

1새들

2덕트

3로크 너트

4링 리듀서

정답 및 해설

문제 46

합성수지몰드 공사의 시공에서 잘못된 것은?

1사용 전압이 400V 미만에 사용

2점검할 수 있고 전개된 장소에 사용

3베이스를 조영재에 부착하는 경우 1m 간격마다 나사 등으로 견고하게 부착한다.

4베이스와 캡이 완전하게 결합하여 충격으로 이탈되지 않을 것

정답 및 해설

합성수지몰드공사에서 베이스를 조영재에 부착하는 지지점 간격은 1m가 아니라 1.5m 이하로 하는 것이 기준이므로 이 설명이 틀렸다.

문제 47

공장 내 등에서 대지전압이 150[V]를 초과하고 300[V] 이하인 전로에 백열전등을 시설할 경우 다음 중 잘못된 것은?

1백열전등은 사람이 접촉될 우려가 없도록 시설하여야 한다.

2백열전등은 옥내배선과 직접 접속을 하지 않고 시설하였다.

3백열전등의 소켓은 키 및 점멸기구가 없는 것을 사용하였다.

4백열전등 회로에는 규정에 따라 누전 차단기를 설치하였다.

정답 및 해설

문제 48

다음 중 토크(회전력)의 단위는?

1[rpm]

2[W]

3[Nㆍm]

4[N]

정답 및 해설

토크(회전력)의 단위는 힘과 거리의 곱인 $\mathrm{N{\cdot}m}$ 이다.

문제 49

금속몰드의 지지점간의 거리는 몇 m 이하로 하는 것이 가장 바람직한가?

21.5

정답 및 해설

금속몰드공사에서 몰드는 조영재에 견고하게 고정해야 하며, 지지점 간의 거리는 1.5m 이하로 하는 것이 바람직하다.

문제 50

금속관을 절단할 때 사용되는 공구는?

1오스터

2녹 아웃 펀치

3파이프 커터

4파이프 렌치

정답 및 해설

문제 51

전선과 기구단자 접속시 누름나사를 덜 죌 때 발생할 수 있는 현상과 거리가 먼 것은?

1과열

2화재

3절전

4전파잡음

정답 및 해설

문제 52

터널·갱도 기타 이와 유사한 장소에서 사람이 상시 통행하는 터널내의 배선방법으로 적절하지 않은 것은?

1라이팅덕트 배선

2금속제 가요전선관 배선

3합성수지관 배선

4애자사용 배선

정답 및 해설

문제 53

110

정답 및 해설

문제 54

HIV 전선은 무슨 전선인가?

1전열기용 캡타이어 케이블

2전열기용 고무 절연전선

3전열기용 평행절연전선

4내열용 비닐절연전선

정답 및 해설

HIV는 내열용 비닐절연전선으로, 일반 비닐절연전선(IV)보다 허용온도가 높아(약 90 ℃) 내열성이 요구되는 옥내 배선에 사용된다.

문제 55

금속덕트공사에서 덕트에 넣는 전선의 단면적(절연피복의 단면적 포함)의 합계를 덕트 내부 단면적의 50%까지 넣을 수 있는 경우는?

1옥외용 비닐절연전선을 넣는 경우

2케이블만을 넣는 경우

3접지도체만을 넣는 경우

4전광표시장치 또는 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우

정답 및 해설

[근거] KEC 232.31.1

문제 56

저압 이웃 연결(연접) 인입선은 인입선에서 분기하는 점으로부터 몇 m를 초과하는 지역에 미치지 않도록 시설하여야 하는가?

150

2100

3150

4200

정답 및 해설

[근거] KEC 221.1.2

문제 57

전기기계기구의 철대 및 금속제 외함에 보호접지를 하는 주된 목적은?

1전압강하 방지

2역률 개선

3전력손실 감소

4누전 시 감전 방지

정답 및 해설

문제 58

가요 전선관의 상호접속은 무엇을 사용하는가?

1컴비네이션 커플링

2스플릿 커플링

3더블 커넥터

4앵글 커넥터

정답 및 해설

가요전선관 상호간의 접속에는 스플릿 커플링을 사용한다.

문제 59

주상변압기의 2차측(저압측)을 단락 등의 고장으로부터 보호하기 위하여 설치하는 것은?

1컷아웃 스위치

2피뢰기

3캐치홀더

4단로기

정답 및 해설

문제 60

저압 가공인입선이 철도 또는 궤도를 횡단하는 경우 레일면상의 최소 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

46.5

정답 및 해설