17년 1회차

총 100문항 · 객관식 · A4 약 1장

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17년 1회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

자기회로에서 철심의 투자율을 μ라 하고 회로의 길이를 ℓ이라 할 때 그 회로의 일부에 미소공극 ℓ_g를 만들면 회로의 자기저항은 처음의 몇 배인가? (단, ℓ_g≪ℓ즉 ℓ-ℓ_g ≒ ℓ이다.)

정답 및 해설

미소 공극을 만든 뒤 자기저항은 처음의 $1 + \dfrac{\mu \ell_g}{\mu_0 \ell}$ 배가 된다.

처음 자기저항은 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ 이다. 공극을 만들면 철심 부분 $\ell - \ell_g \approx \ell$ 과 공극 부분 $\ell_g$ (투자율 $\mu_0$ )이 직렬로 연결된다.
$R_m' = \dfrac{\ell - \ell_g}{\mu S} + \dfrac{\ell_g}{\mu_0 S} \approx \dfrac{\ell}{\mu S} + \dfrac{\ell_g}{\mu_0 S}$
$\dfrac{R_m'}{R_m} = 1 + \dfrac{\ell_g / \mu_0}{\ell / \mu} = 1 + \dfrac{\mu \ell_g}{\mu_0 \ell}$

$1 + \dfrac{\mu \ell}{\mu_0 \ell_g}$ 보기는 공극 길이가 0 에 가까워질수록 값이 한없이 커지는데, 공극이 없으면 배수는 1 이어야 하므로 맞지 않다.
$1 + \dfrac{\mu_0 \ell_g}{\mu \ell}$ 보기는 유도식과 비교해 투자율의 비가 뒤집혀 있어, 공극 부분의 자기저항을 투자율 $\mu_0$ 로 계산한 결과와 다르다.
$1 + \dfrac{\mu_0 \ell}{\mu \ell_g}$ 보기는 공극 길이가 분모에 있어 공극이 0 에 가까워질 때 값이 발산하므로, 공극이 없을 때 배수 1 이 되어야 하는 조건과 맞지 않다.

문제 2

평행편판 공기콘덴서의 양 극판에 +σ[C/m²], -σ[C/m²]의 전하가 분포되어 있다. 이 두 전극 사이에 유전율 Є[F/m]인 유전체를 삽입한 경우의 전계 [V/m]는? (단, 유전체의 분극전하밀도를 +σ′[C/m²], -σ′[C/m²]이라 한다.)

1σ/Є₀

2σ+σ′/Є₀

3σ/Є₀-σ′/Є

4σ-σ′/Є₀

문제 3

매질1(ε₁)은 나일론(비유전율 ε_s=4)이고 매질2(ε₂)는 진고일 때 전속밀도 D가 경계면에서 각각 θ₁, θ₂의 각을 이룰 때, θ₂=30°라면 θ₁의 값은?

문제 4

300회 감은 코일에 3[A]의 전류가 흐를 때의 기자력[AT]은?

110

290

3100

4900

정답 및 해설

기자력은 코일 감은 횟수와 전류의 곱이므로 900 AT 이다.

$F=NI$
$F=300\times 3=900\ \mathrm{[AT]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

10 은 계산값과 다르다.
90 은 계산값과 다르다.
100 은 계산값과 다르다.

문제 5

자계와 직각으로 놓인 도체에 I[A]의 전류를 흘릴 때 f[N]의 힘이 작용하였다. 이 도체를 v[m/s]의 속도로 자계와 직각으로 운동시킬 때의 기전력 e[V]는?

1fv/I²

2fv/I

3fv²/I

4fv/2I

문제 6

반지름 a, b인 두 개의 구 형상 도체 전극이 도전율 k인 매질 속에 중심거리 만큼 떨어져 있다. 양 전극 간의 저항은? (단, ar≫ a, b이다.)

문제 7

구리로 만든 지름 20cm의 반구에 물을 채우고 그 중에 지름 10cm의 구를 띄운다. 이 때에 두 개의 구가 동심구라면 두 구 사이의 저항은 약 몇 Ω인가? (단, 물의 도전율은 10^-3[℧/m]라 하고, 물이 충만 되어 있다고 한다.)

11590

22590

32800

43180

문제 8

자기회로에 관한 설명으로 옳은 것은?

1자기회로의 자기저항은 자기회로의 단면적에 비례한다.

2자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다.

3자기저항 R_m1과 R_m2을 직렬연결 시 합성 자기저항은

이다.

4자기회로의 자기저항은 자기회로의 길이에 반비례한다.

정답 및 해설

옳은 설명은 '자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다'이다.

자기회로의 옴의 법칙은 $F = NI = R_m \phi$ 이고, 자기저항은 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ (ℓ: 길이, S: 단면적, μ: 투자율)로 정의된다. 직렬 연결에서는 같은 자속이 지나며 각 부분의 기자력 강하가 더해지므로 $F = \phi R_{m1} + \phi R_{m2}$ , 곧 직렬 합성 $R_m = R_{m1} + R_{m2}$ 이다.

'자기저항은 단면적에 비례한다'는 보기는 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ 에서 단면적에 반비례하므로 틀리다.
직렬 합성 자기저항을 $\dfrac{1}{R_m} = \dfrac{1}{R_{m1}} + \dfrac{1}{R_{m2}}$ 로 나타낸 보기는 병렬 연결의 식이며, 직렬에서는 $R_m = R_{m1} + R_{m2}$ 이므로 틀리다.
'자기저항은 길이에 반비례한다'는 보기는 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ 에서 길이에 비례하므로 틀리다.

문제 9

면적이 S[m²]인 금속판 2매를 간격이 d[m]되게 공기 중에 나란하게 놓았을 때 두 도체 사이의 정전용량[F]은?

정답 및 해설

평행판 사이 정전용량은 극판 면적에 비례하고 간격에 반비례하므로 $C=\dfrac{S}{d}\varepsilon_0$ 꼴인 보기가 맞다.

극판 전하를 $Q$ 라 하면 내부 전계 $E=\dfrac{Q}{\varepsilon_0 S}$ , 전위차 $V=Ed=\dfrac{Qd}{\varepsilon_0 S}$ 이다.
$C=\dfrac{Q}{V}=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$

나머지 보기는 단위가 F 가 되지 않는다( $\varepsilon_0$ 의 단위 F/m 기준).

$\dfrac{d}{S}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F/m}^2$ 이 되어 정전용량이 아니다.
$\dfrac{d}{S^2}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F/m}^4$ 이 되어 정전용량이 아니다.
$\dfrac{S^2}{d}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F}\cdot\text{m}^2$ 이 되어 정전용량이 아니다.

문제 10

일반적인 전자계에서 성립되는 기본방정식이 아닌 것은? (단, i는 전자밀도, ρ는 공간전하밀도이다.)

3∇∙D=ρ

4∇∙B=μH

정답 및 해설

자속밀도의 발산은 0 이므로(자기 단극이 없다) $\nabla\cdot B=\mu H$ 는 기본방정식이 아니다.

올바른 식은 $\nabla\cdot B=0$ 이다. 게다가 좌변 $\nabla\cdot B$ 의 단위는 T/m, 우변 $\mu H$ 의 단위는 T 여서 양변 차원부터 맞지 않는다.

나머지 보기는 모두 맥스웰 방정식으로 옳은 식이다.

$\nabla\times H=i+\dfrac{\partial D}{\partial t}$ 보기는 전도 전류와 변위 전류가 자계의 회전을 만든다는 암페어-맥스웰 법칙이다.
$\nabla\times E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$ 보기는 자속 변화가 전계의 회전을 만든다는 패러데이 법칙이다.
$\nabla\cdot D=\rho$ 보기는 전속의 발산이 공간전하밀도와 같다는 가우스 법칙이다.

문제 11

옴의 법칙을 미분형태로 표시하면? (단, i는 전류밀도이고, ρ는 저항률, E는 전계이다.)

2i=ρE

3i=divE

4i= ∇ × E

정답 및 해설

미분형 옴의 법칙은 i = E/ρ 또는 i = σE(σ는 전도율, σ=1/ρ)로 표시되며, 여기서 i는 전류밀도 벡터, E는 전계 벡터, ρ는 저항률이다. 옴의 법칙의 적분형(거시형)은 V=IR이며, 이를 미분형(국소형)으로 표현하면 전류밀도와 전계의 관계식으로 나타난다.

i=ρE: 저항률이 분자에 있어 크기 관계가 반대이다.
i=divE, i=∇×E: 발산(div)과 회전(curl) 연산자를 잘못 적용한 것이다.

따라서 정답은 이미지로 표시된 i = E/ρ이다.

문제 12

0.2μF인 평행판 공기 콘덴서가 있다. 전극 간에 그 간격의 절반 두께의 유리판을 넣었다면 콘덴서의 용량은 약 몇 μF 인가? (단, 유리의 비유전율은 10이다.)

10.26

20.36

30.46

40.56

정답 및 해설

공기 콘덴서의 간격 절반에 유리판을 넣으면 공기층과 유리층이 직렬이 되어 용량은 약 0.36 μF 이다.

$C_0=0.2\ \mu\mathrm{F}$ 이면 간격이 절반인 공기층은 $2C_0=0.4\ \mu\mathrm{F}$ 이다.
간격이 절반인 유리층은 $2\varepsilon_r C_0=2\times 10\times 0.2=4\ \mu\mathrm{F}$ 이다.
직렬 합성: $C=\dfrac{0.4\times 4}{0.4+4}\approx 0.36\ \mu\mathrm{F}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

0.26 은 계산값과 다르다.
0.46 은 계산값과 다르다.
0.56 은 계산값과 다르다.

문제 13

기계적인 변형력을 가할 때, 결정체의 표면에 전위차가 발생되는 현상은?

1볼타 효과

2전계 효과

3압전 효과

4파이로 효과

정답 및 해설

기계적 변형력을 가할 때 결정체 표면에 전위차가 생기는 현상은 압전 효과이다.

압전 효과는 결정에 압력이나 변형을 주면 분극이 생겨 양 표면에 전위차가 나타나는 현상이다. 반대로 전압을 가하면 결정이 변형되는 역효과도 있다.

나머지 보기는 다른 현상이다.

볼타 효과는 서로 다른 금속이 접촉할 때 접촉 전위차가 생기는 현상이다.
전계 효과는 전계로 반도체 내 전도도를 제어하는 현상이다.
파이로 효과는 온도 변화로 결정에 분극이 생기는 초전 현상으로, 기계적 변형이 원인이 아니다.

문제 14

길이가 1cm, 지름이 5mm인 동선에 1A의 전류를 흘렸을 때 전자가 동선을 흐르는 데 걸리는 평균 시간은 약 몇 초인가? (단, 동선의 전자밀도는 1×10²⁸[개/m³]이다.)

231

3314

43147

문제 15

두 개의 콘덴서를 직렬접속하고 직류전압을 인가시 설명으로 옳지 않은 것은?

1정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다.

2합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같다.

3합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다.

4각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정ㆍ부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다.

정답 및 해설

콘덴서 직렬 접속에 대해 옳지 않은 것은 합성 정전용량이 각 정전용량의 합과 같다는 서술이다.

직렬 접속의 합성 용량은 $\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}$ 이며, 용량의 합은 병렬 접속의 합성 용량이다.

나머지는 모두 직렬 접속에 대해 옳은 내용이다.

정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다는 서술은 전하량이 같아 $V=\dfrac{Q}{C}$ 에서 $C$ 가 작을수록 $V$ 가 커지는 관계와 같다.
합성 정전용량이 각 정전용량보다 작아진다는 서술은 역수의 합에서 얻는 결과와 같다.
각 콘덴서 전극에 정ㆍ부 동일한 전하가 유도되고 전하량이 같다는 서술은 직렬 접속의 성질이다.

문제 16

폐회로에 유도되는 유도기전력에 관한 설명으로 옳은 것은?

1유도기전력은 권선수의 제곱에 비례한다.

2렌츠의 법칙은 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙이다.

3자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.

4전계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.

정답 및 해설

자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동할 때, 회로가 자계 영역을 가로지르면서 자속이 변화하므로 유도기전력이 발생한다.

권선수의 제곱에 비례한다(오류): 유도기전력은 패러데이 법칙에 따라 자속의 시간 변화율에 비례하며, 유도기전력의 크기는 $|\varepsilon| = -N\frac{d\Phi}{dt}$ 로 표현되므로 권선수 N에는 1차로 비례한다.
렌츠의 법칙이 크기를 결정한다(거짓): 렌츠의 법칙은 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙이지 크기를 결정하지 않는다.
전계가 일정한 공간에서의 운동(오류): 폐회로를 지나는 전기선속은 변하지 않으므로 유도기전력이 유도되지 않으며, 전자기유도는 자속 변화에만 의존한다.

문제 17

한 변의 길이가 √2m인 정사각형의 4개 꼭짓점에 +10^-9 C의 점전하가 각각 있을 때 이 사각형의 중심에서의 전위[V]는?

218

336

472

정답 및 해설

정사각형 중심의 전위는 네 점전하가 만드는 전위의 합으로 36 V 이다.

한 변이 $\sqrt{2}\ \mathrm{m}$ 이면 대각선은 $2\ \mathrm{m}$ 이고, 중심에서 꼭짓점까지의 거리는 $r=1\ \mathrm{m}$ 이다.
$V=4\times \dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0}\dfrac{Q}{r}=4\times 9\times 10^{9}\times \dfrac{10^{-9}}{1}=36\ \mathrm{[V]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

0 은 계산값과 다르다. 같은 부호의 전하들이 만드는 전위는 서로 상쇄되지 않고 더해진다.
18 은 계산값과 다르다.
72 는 계산값과 다르다.

문제 18

그림과 같은 반지름 a인 무한장 평행도체 A, B가 간격 d로 놓여 있고, 단위 길이당 각각 +λ, -λ의 전하가 균일하게 분포되어 있다. A, B 도체 간의 전위차[V]는? (단, d ≫ a이다.)

정답 및 해설

두 도체 사이 전위차는 $\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d-a}{a}$ 로, 두 선전하 전계의 합을 적분해 얻는다. 그림은 반지름 a 인 도체 A(+λ)와 B(−λ)의 중심 간격이 d 이다.

A 중심에서 x 떨어진 점의 전계는 두 선전하 전계가 같은 방향으로 더해진다.
$E=\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0 x}+\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0 (d-x)}$
A 표면(x=a)부터 B 표면(x=d−a)까지 적분하면
$V=\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0}\left(\ln\dfrac{d-a}{a}+\ln\dfrac{d-a}{a}\right)=\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d-a}{a}$

나머지 보기가 틀린 이유는 다음과 같다.

$\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d}{a}$ 보기는 계산값과 다르다. 발문 조건 d ≫ a 에서 계산값은 $\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d}{a}$ 에 가까워지므로, 이 보기는 한쪽 선전하의 기여만 담은 절반 크기다.
$\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{a}{b}$ 보기는 계산값과 다르다. 계산값은 간격 d 가 변하면 함께 변하는데 이 식에는 d 가 들어 있지 않다.
$\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{a}{b}$ 보기도 d 가 들어 있지 않아 계산값과 다르다.

문제 19

전계 E[V/m], 자계 H[AT/m]의 전자계가 평면파를 이루고, 자유공간으로 단위 시간에 전파될 때 단위 면적당 전력밀도[W/m²]의 크기는?

1EH²

2EH

31/2EH² 

41/2EH

문제 20

면전하 밀도가 ρ_s[C/m²]인 무한히 넓은 도체판에서 R[m]만큼 떨어져 있는 점의 전계의 세기[V/m]는?

1ρ_s/Є₀

2ρ_s/2Є₀

3ρ_s/2R

4ρ_s/4πR²

정답 및 해설

도체판이 무한히 넓으므로 실제 점에서 경험하는 전계는 도체판 표면 바로 근처 한쪽 면에서의 전계로서 ρₛ/2ε₀이다. 이는 면전하 밀도에 의한 전계가 도체판의 거리에 무관하게 일정한 균일장이기 때문이다.

무한 도체판의 표면전하로부터 생기는 전계는 가우스 법칙을 적용하여 구한다. 도체판의 한쪽 면에서 수직으로 거리 R만큼 떨어진 점에서, 폐곡면(도체판을 관통하는 원기둥)을 설정하면 도체 내부는 전계가 0이므로 도체판 바깥쪽 면적 A인 원판 부분에서만 전기선이 나간다.

가우스 법칙 $\oint \vec{E} \cdot d\vec{A} = \frac{Q_{enc}}{\epsilon_0}$ 에서 $E \cdot A = \frac{\rho_s \cdot A}{\epsilon_0}$ 이므로, 정리하면 $E = \frac{\rho_s}{\epsilon_0}$ 이다. 그런데 이는 도체판 바깥의 한쪽 방향만 고려한 값이다.

문제 21

S 평면상에서 전달함수의 극점(pole)이 그림과 같은 위치에 있으면 이 회로망의 상태는?

1발진하지 않는다.

2점점 더 크게 발진한다.

3지속 발진한다.

4감쇠 진동한다.

문제 22

두 코일 간의 유도 결합의 정도를 나타내는 결합계수 K에 대한 설명으로 틀린 것은?

1K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다.

2K=0은 유도 결합이 전혀 없는 경우이다.

3K=1은 누설 자속이 전형 없는 경우이다.

4결합계수 K는 0과 1 사이의 값을 갖는다.

정답 및 해설

결합계수에 대해 틀린 것은 K=1 이 상호 자속이 전혀 없는 경우라는 서술이다.

K=1 은 한 코일의 자속이 모두 다른 코일과 쇄교하는 완전 결합으로, 누설 자속이 없는 경우이다. 상호 자속이 없는 경우는 K=0 이다.

나머지는 모두 옳은 내용이다.

K=0 이 유도 결합이 전혀 없는 경우라는 서술은 상호 인덕턴스가 0 인 경우와 같다.
K=1 이 누설 자속이 없는 경우라는 서술은 완전 결합의 정의와 같다.
결합계수가 0 과 1 사이의 값을 갖는다는 서술은 $k=\dfrac{M}{\sqrt{L_1L_2}}$ 의 범위와 같다.

문제 23

부하저항 R_L에 최대 전력을 공급하려면 R_L의 값은 몇 Ω 인가?

150

230

320

412

정답 및 해설

부하에 최대 전력을 주려면 $R_L$ 을 a·b 에서 본 테브난 저항과 같게, 즉 12Ω 로 해야 한다.

그림은 20V 전원–직렬 30Ω–a·b 에 병렬 20Ω 구조다. 전원을 단락하고 a·b 에서 보면 30Ω 과 20Ω 이 병렬이다.
$R_{th}=\dfrac{30\times 20}{30+20}=12\ \Omega$

회로가 저항뿐이므로 최대 전력 전달 조건은 $R_L=R_{th}$ 이다.

50Ω 보기는 계산값과 다르다.
30Ω 보기는 계산값과 다르다.
20Ω 보기는 계산값과 다르다.

문제 24

(A)와 (B)회로는 가역정리(reciprocity theorem)가 성립할 경우 (A)회로에서 I_L이 0.5A일 때, (B)회로의 전류 I는 몇 A 인가?

10.125

20.5

정답 및 해설

(B) 회로의 4Ω 가지 전류는 0.125A 가 된다.

(A): 전원에서 본 저항은 1Ω 에 4Ω 과 (2+2)Ω 의 병렬을 더한 값이다.
$R_A=1+\dfrac{4\times 4}{4+4}=3\ \Omega$ , 두 가지 저항이 같아 $I_L=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{V}{3}=\dfrac{V}{6}=0.5$ 이므로 $V=3\ \text{V}$

(B): 같은 전원이 오른쪽 2Ω+2Ω 와 직렬이고, 마디에서 4Ω 가지와 1Ω 가지(왼쪽 도선으로 접지)가 병렬이다.
$R_B=4+\dfrac{4\times 1}{4+1}=4.8\ \Omega,\quad I_{B}=\dfrac{3}{4.8}=0.625\ \text{A}$
$I=0.625\times\dfrac{1}{4+1}=0.125\ \text{A}$
이때 1Ω 가지 전류는 0.5A 로 (A)의 $I_L$ 과 같아 가역 정리와도 맞는다.

0.5A 보기는 계산값과 다르다.
1A 보기는 계산값과 다르다.
5A 보기는 계산값과 다르다.

문제 25

그림과 같은 4단자 회로망에서 4단자 정수를 나타날 때 D 값은? (단, D는 단락 역방향 전류 이득이다.)

1Z₁

31/Z₂

41+Z₁/Z₂

정답 및 해설

D 값은 1 이다. 그림은 직렬 $Z_1$ 뒤에 병렬 $Z_2$ 가 오는 L형 회로다.

$D=\left.\dfrac{I_1}{I_2}\right|_{V_2=0}$ 이다. 출력 단자를 단락하면 $Z_2$ 양단 전압이 0 이 되어 $Z_2$ 로 전류가 흐르지 않으므로 $I_1=I_2$ , 곧 $D=1$ 이다.

나머지 보기는 다른 4단자 정수에 해당한다.

$Z_1$ 보기는 임피던스 차원으로 $B=\left.\dfrac{V_1}{I_2}\right|_{V_2=0}=Z_1$ 에 해당한다.
$\dfrac{1}{Z_2}$ 보기는 어드미턴스 차원으로 $C=\left.\dfrac{I_1}{V_2}\right|_{I_2=0}=\dfrac{1}{Z_2}$ 에 해당한다.
$1+\dfrac{Z_1}{Z_2}$ 보기는 개방 전압비 $A=\left.\dfrac{V_1}{V_2}\right|_{I_2=0}$ 에 해당한다.

문제 26

임피던스가

인 2단자 회로에 직류전원 20A를 인가할 때 회로단자 전압은 몇 V 인가?

1100

2200

3300

4400

정답 및 해설

직류에서는 s=0 으로 두므로 $Z(0)=5\ \Omega$ , 단자 전압은 100V 가 된다.

그림의 임피던스는 $Z(s)=\dfrac{s+5}{s^2+2RLs+1}$ 이다.
$Z(0)=\dfrac{0+5}{0+0+1}=5\ \Omega$
$V=IZ(0)=20\times 5=100\ \text{V}$

직류 정상상태는 주파수 0 이어서 s 를 포함한 항이 모두 사라지고 상수항 비만 남는다.

200V 보기는 계산값과 다르다.
300V 보기는 계산값과 다르다.
400V 보기는 계산값과 다르다.

문제 27

다음 회로에서 단자 a, b에 나타나는 전압은 몇 V 인가?

12.25

24.6

322

427.6

정답 및 해설

a·b 단자 전압은 27.6V 가 된다.

그림은 30V 전원+직렬 2Ω, 3Ω, 위쪽(a)으로 향한 8A 전류원이 a·b 사이에 병렬이다. 전압원을 노턴 등가로 바꾸면 $\dfrac{30}{2}=15\ \text{A}$ 와 2Ω 이다.
$I=15+8=23\ \text{A},\quad R=\dfrac{2\times 3}{2+3}=1.2\ \Omega$
$V_{ab}=23\times 1.2=27.6\ \text{V}$

두 전원 모두 a 쪽으로 전류를 밀어 넣으므로 전류가 더해진다.

2.25V 보기는 계산값과 다르다.
4.6V 보기는 계산값과 다르다.
22V 보기는 계산값과 다르다.

문제 28

4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스의 차원을 가진 정수는?

정답 및 해설

4단자 정수 중 어드미턴스의 차원을 갖는 것은 C 이다.

$V_1=AV_2+BI_2$ , $I_1=CV_2+DI_2$ 에서 $C=\dfrac{I_1}{V_2}$ 이므로 전류를 전압으로 나눈 어드미턴스 차원이다.

나머지 정수는 어드미턴스 차원이 아니다.

A 는 전압을 전압으로 나눈 값이므로 차원이 없다.
B 는 전압을 전류로 나눈 값이므로 임피던스 차원이다.
D 는 전류를 전류로 나눈 값이므로 차원이 없다.

문제 29

자기 인덕턴스 L₁, L₂가 각각 5mH와 10mH인 두 코일이 이상 결합하였다면 상호 인덕턴스는 약 몇 mH 인가?

17.1

211.2

314.1

415

정답 및 해설

이상 결합은 결합계수 $k=1$ 이므로 상호 인덕턴스는 약 7.1 mH 이다.

$M=k\sqrt{L_1L_2}$
$M=1\times \sqrt{5\times 10}=\sqrt{50}\approx 7.1\ \mathrm{[mH]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

11.2 는 계산값과 다르다.
14.1 은 계산값과 다르다.
15 는 계산값과 다르다.

문제 30

상수 1의 라플라스 역변환은?

1u(t)

3δ(t)

4r(t)

정답 및 해설

상수 1 의 라플라스 역변환은 단위 임펄스 함수 $\delta(t)$ 이다.

$\mathcal{L}[\delta(t)]=1$ 이므로 역변환하면 $\delta(t)$ 이다.

나머지 보기는 다른 변환쌍이다.

$u(t)$ 의 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s}$ 이다.
$t$ 의 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$ 이다.
$r(t)$ 는 램프 함수 $t\,u(t)$ 이며, 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$ 이다.

문제 31

공진회로에서 공진의 상태를 설명한 것으로 옳은 것은?

1전압과 전류가 45° 될 때이다.

2역률이 0.5가 되는 상태이다.

3공진이 되었을 때 최대전력의 0.5배가 전달된다.

4직렬공진회로에서는 전류가 최대로 된다.

정답 및 해설

공진 상태에 대한 설명으로 옳은 것은 직렬 공진회로에서 전류가 최대가 된다는 서술이다.

직렬 공진에서는 리액턴스가 상쇄되어 임피던스가 저항뿐이므로 최소가 되고, 전류는 $I=\dfrac{V}{R}$ 로 최대가 된다.

나머지 보기는 공진 상태와 맞지 않는다.

전압과 전류의 위상차 45° 는 반전력(차단) 주파수에서의 값이다. 공진에서는 위상차가 0 이다.
공진에서는 위상차가 0 이므로 역률이 1 이다. 역률 0.5 상태가 아니다.
공진에서는 최대 전력이 전달되므로, 최대 전력의 0.5 배만 전달된다는 서술은 틀리다.

문제 32

그림과 같은 회로에서 특성 임피던스 Z_o는 약 몇 Ω 인가?

13.24

24.88

35.24

46.24

정답 및 해설

특성 임피던스는 약 6.24Ω 이 된다. 그림은 직렬 3Ω·3Ω, 병렬 5Ω 인 대칭 T형 회로다.

개방·단락 임피던스의 기하평균으로 구한다.
$Z_{oc}=3+5=8\ \Omega$
$Z_{sc}=3+\dfrac{3\times 5}{3+5}=4.875\ \Omega$
$Z_0=\sqrt{Z_{oc}Z_{sc}}=\sqrt{8\times 4.875}=\sqrt{39}\approx 6.24\ \Omega$

3.24Ω 보기는 계산값과 다르다.
4.88Ω 보기는 계산값과 다르다.
5.24Ω 보기는 계산값과 다르다.

문제 33

RC 저역 필터 회로의 전달 함수 G(s)는?

정답 및 해설

RC 저역 필터의 전달 함수는 $G(s)=\dfrac{1}{RCs+1}$ 로, C 양단 전압을 출력으로 하는 분압 비다.

고주파에서 출력이 0 이 되려면 출력을 C 양단에서 취해야 한다(높은 주파수에서 C 가 단락처럼 동작). 분압으로
$G(s)=\dfrac{\frac{1}{Cs}}{R+\frac{1}{Cs}}=\dfrac{1}{RCs+1}$
s=0 에서 1, s 가 커질수록 0 으로 가는 저역 통과 특성이다.

$\dfrac{Rs}{s+RC}$ 보기는 분모에서 단위가 다른 s(단위 1/초)와 RC(단위 초)를 더해 차원이 맞지 않는다.
$\dfrac{Cs}{CRs+1}$ 보기는 s=0 에서 0 이 되어 직류를 통과시키지 못하고, 분자 Cs 가 어드미턴스 차원이어서 전압비가 될 수 없다.
$\dfrac{RC}{s+RC}$ 보기는 분모에서 s 와 RC 를 더해 차원이 맞지 않는다.

문제 34

저항과 커패시터를 병렬로 접속한 회로에 직류를 10V를 가하면 2A가 흐르고, 교류 30V를 가하면 10A가 흐른다. 이때, 용량성 리액턴스는 몇 Ω인가?

23.75

47.5

정답 및 해설

용량성 리액턴스는 3.75 Ω 이다.

직류에서는 커패시터가 개방이므로 $R=\dfrac{10}{2}=5\ \Omega$ 이다.
교류에서 $|Y|=\dfrac{10}{30}=\dfrac{1}{3}\ \mathrm{S}$ 이고 $|Y|^2=\dfrac{1}{R^2}+\dfrac{1}{X_C^2}$ 이다.
$\dfrac{1}{X_C^2}=\dfrac{1}{9}-\dfrac{1}{25}=\dfrac{16}{225}$ , $X_C=\dfrac{15}{4}=3.75\ \Omega$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

3 은 계산값과 다르다.
5 는 저항값일 뿐 용량성 리액턴스의 계산값과 다르다.
7.5 는 계산값과 다르다.

문제 35

전기회로에서 일어나는 과도현상과 시정수와의 관계를 옳게 표현한 것은?

1과도현상과 시정수와는 관계가 없다.

2시정수가 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.

3시정수와 역이 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.

4시정수의 역이 클수록 과도현상이 오래 지속된다.

문제 36

60Hz에서 5Ω의 리액턴스를 갖는 자기 인덕턴스 mH와 정전 용량 μF은 각각 얼마인가?

1L=6, C=661

2L=7, C=770

3L=13, C=531

4L=12, C=480

정답 및 해설

60 Hz 에서 5 Ω 의 리액턴스를 갖는 인덕턴스와 정전용량은 L 약 13 mH, C 약 531 μF 이다.

$\omega=2\pi\times 60\approx 377\ \mathrm{rad/s}$
$L=\dfrac{X_L}{\omega}=\dfrac{5}{377}\approx 13.3\ \mathrm{[mH]}$
$C=\dfrac{1}{\omega X_C}=\dfrac{1}{377\times 5}\approx 530.5\ \mathrm{[\mu F]}$ 이므로 정수로 반올림하면 $531\ \mathrm{[\mu F]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

L=6, C=661 은 계산값과 다르다.
L=7, C=770 은 계산값과 다르다.
L=12, C=480 은 계산값과 다르다.

문제 37

다음과 같은 그림에서 부하 임피던스 Z_L=R_L+jX_L 의 R_L=40Ω은 고정시키고, X_L만을 조정하여 부하 측으로 얻을 수 있는 최대 전력이 R_L, X_L을 모두 조정해서 얻는 부하 최대전력의 몇 %가 되는가?

196

290

380

477.7

정답 및 해설

$R_L$ 고정 시 최대 전력은 정합 최대 전력의 96% 가 된다.

그림의 전원은 $v=\sin 120t$ 이고 내부 60Ω 과 0.5H 가 직렬이다.
$X_s=\omega L=120\times 0.5=60\ \Omega$
$R_L=40\ \Omega$ 고정이면 $X_L=-60\ \Omega$ 로 리액턴스를 상쇄할 때 최대이다.
$P_1=\dfrac{V^2\times 40}{(60+40)^2}=\dfrac{V^2}{250}$
둘 다 조정하면 공액 정합( $R_L=60\ \Omega$ )으로 $P_m=\dfrac{V^2}{4\times 60}=\dfrac{V^2}{240}$

$\dfrac{P_1}{P_m}=\dfrac{240}{250}=0.96$ — 전원 크기는 약분되므로 실효값·최댓값 어느 쪽이어도 비율은 같다.

90% 보기는 계산값과 다르다.
80% 보기는 계산값과 다르다.
77.7% 보기는 계산값과 다르다.

문제 38

임의의 회로에서 유효전력이 40W이고, 무효전력이 30Var일 때 무효율은?

10.6

20.75

30.8

정답 및 해설

무효율은 무효전력을 피상전력으로 나눈 값으로 0.6 이다.

$P_a=\sqrt{40^2+30^2}=50\ \mathrm{[VA]}$
$\sin\theta=\dfrac{Q}{P_a}=\dfrac{30}{50}=0.6$

나머지 보기는 무효율과 다른 값이다.

0.75 는 무효전력을 유효전력으로 나눈 값이며 무효율의 계산값과 다르다.
0.8 은 유효전력을 피상전력으로 나눈 역률이며 무효율의 계산값과 다르다.
1 은 순수 무효 회로일 때의 무효율이며 계산값과 다르다.

문제 39

의 역 라플라스 변환은?

1e^-at sin ωt

2e^-at cos ωt

3e^at cos ωt

4e^at sin ωt

문제 40

다음 회로에 관한 설명으로 틀린 것은?

1캐패시턴스만의 회로에서는 전류가 기전력보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.

2인덕턴스마의 회로에서는 기전력은 전류보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.

3저항만의 회로에서는 전류와 기전력은 동상이다.

4저항 R과 인덕턴스 L이 직렬로 연결된 회로에서 전류는 기전력보다 앞선다.

문제 41

C급 전력증폭기의 효율은?

1AB급보다 떨어진다.

2A급, B급 또는 AB급보다 우수하다.

3A보다 떨어진다.

4B보다 떨어진다.

정답 및 해설

C급 전력증폭기의 효율은 A급, B급, AB급보다 우수하다.

C급은 도통각이 180° 보다 작아 컬렉터 전류가 흐르는 시간이 짧으므로 소비 전력이 적고 효율이 가장 높다. 대신 출력 파형 왜곡이 크다.

나머지 보기는 효율의 순서와 맞지 않는다.

AB급보다 떨어진다는 서술은 C급이 AB급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.
A급보다 떨어진다는 서술은 C급이 A급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.
B급보다 떨어진다는 서술은 C급이 B급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.

문제 42

다음 중 JK 플립플롭의 특성방정식으로 옳은 것은? (단, Q는 현재 상태(present state)이고 Q(t+1)은 다음 상태(next state)이다.)

정답 및 해설

JK 플립플롭의 특성방정식은 $Q(t+1)=J\overline{Q}+\overline{K}Q$ 이다.

이 식을 대입하면 $J=K=0$ 일 때 $Q(t+1)=Q$ (유지), $J=1,\ K=0$ 일 때 $\overline{Q}+Q=1$ (세트), $J=0,\ K=1$ 일 때 0(리셋), $J=K=1$ 일 때 $\overline{Q}$ (토글)로 JK 동작표와 모두 일치한다.

나머지 식은 동작표의 한 줄에서 어긋난다.

$Q(t+1)=J+\overline{K}Q$ 식은 $J=K=1,\ Q=1$ 에서 1 이 되어 토글 결과 0 과 다르다.
$Q(t+1)=J+K\overline{Q}$ 식은 $J=K=0,\ Q=1$ 에서 0 이 되어 유지 결과 1 과 다르다.
$Q(t+1)=\overline{J}Q+K\overline{Q}$ 식은 $J=1,\ K=0,\ Q=0$ 에서 0 이 되어 세트 결과 1 과 다르다.

문제 43

M/S 플립플롭은 어떠한 현상을 해결하기 위한 것인가?

1Delay 현상

2Race 현상

3Set 현상

4Toggle 현상

정답 및 해설

M/S 플립플롭은 레이스(Race) 현상을 해결하기 위한 회로이다.

클록 펄스가 유지되는 동안 출력이 입력으로 되먹임되면 출력이 계속 바뀌는 레이스 현상이 생긴다. 마스터-슬레이브 구조는 마스터와 슬레이브를 서로 반대 위상 클록으로 동작시켜 이를 막는다.

나머지 보기는 해결 대상이 아니다.

지연(Delay) 현상은 M/S 구조로 없애는 문제가 아니다.
세트(Set) 현상은 플립플롭의 정상 입력 동작이며 해결할 대상이 아니다.
토글(Toggle) 현상은 J=K=1 일 때의 정상 동작이며 해결할 대상이 아니다.

문제 44

주파수 변조에서 최대 주파수 편이가 60kHz이고 최대 변조 주파수가 6kHz라면 변조도는? (단, 변조지수는 8이다.)

140%

260%

380%

4100%

문제 45

아래 회로의 주파수 특성과 가장 관계가 깊은 것은?

1저대역 통과 필터(low pass filter)

2고대역 통과 필터(high pass filter)

3대역 통과 필터(band pass filter)

4대역 제거 필터(notch filter)

정답 및 해설

그림 회로는 고대역 통과 필터(high pass filter) 특성을 갖는다.

신호원 $V_s$ 에 커패시터 C 가 직렬로 들어가고, 출력 $V_{out}$ 은 저항 R 양단에서 꺼낸다.
$\dfrac{V_{out}}{V_s}=\dfrac{R}{R+\dfrac{1}{j\omega C}}=\dfrac{j\omega RC}{1+j\omega RC}$
$\omega\to 0$ 이면 0, $\omega\to\infty$ 이면 1 이므로 저주파는 차단되고 고주파는 통과한다(차단 주파수 $f_c=\dfrac{1}{2\pi RC}$ ).

저대역 통과 필터는 저주파를 통과시키고 고주파를 줄이는데, 이 회로는 직류에서 출력이 0 이라 특성이 반대다.
대역 통과 필터는 낮은 쪽과 높은 쪽을 모두 줄이는데, 이 회로는 고주파에서 이득이 1 로 그대로 통과시킨다.
대역 제거 필터(notch filter)는 특정 대역만 제거하고 저주파와 고주파를 모두 통과시키는데, 이 회로는 저주파 전체를 차단한다.

문제 46

윈 브리지(Wien Bridge) 발진기의 특징 중 옳은 것은?

1대형 중량이다.

2출력 파형이 불안정하다.

3주파수 변경이 양호하다.

4발진 주파수가 불안정하다.

정답 및 해설

윈 브리지 발진기는 RC 회로를 이용한 저주파 발진기로서 주파수 안정도가 우수하고 저항과 커패시터 값 변경만으로 넓은 범위의 주파수 조정이 가능하다는 것이 가장 큰 장점이다.

대형 중량: 특징이 아니다.
출력 파형 불안정: 출력 파형은 안정적이다(다이오드 제한회로로 안정화).
발진 주파수 불안정: RC 소자의 안정성으로 매우 안정적이다.

주파수 변경이 양호한 것은 RC 값 조정을 통해 수십 Hz부터 수십 kHz까지 광대역 주파수 선택이 용이하다는 특성을 정확히 나타낸다.

문제 47

다음 중 수정발진자에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

1수정편은 압전기 현상을 가지고 있다.

2수정편은 Q가 5000 정도로 매우 높다.

3발진주파수는 수정편의 두께와 무관하다.

4수정편은 절단하는 방법에 따라 전기적 온도특성이 달라진다.

문제 48

다음 회로에서 R_i=1MΩ이고, R_f=4MΩ일 때, 전압증폭도 A_vf는?

1-1

2-2

3-3

4-4

정답 및 해설

전압증폭도는 $A_{vf}=-4$ 이다.

그림은 입력이 $R_i$ 를 거쳐 (−) 단자로 들어가고, $R_f$ 가 출력에서 (−) 단자로 궤환되며 (+) 단자는 접지된 반전 증폭기다. (−) 단자가 가상 접지이므로 두 저항에 같은 전류가 흐른다.
$A_{vf}=-\dfrac{R_f}{R_i}=-\dfrac{4}{1}=-4$

$-1$ 은 계산값과 다르다.
$-2$ 는 계산값과 다르다.
$-3$ 은 계산값과 다르다.

문제 49

드리프트(drift) 현상의 주된 원인으로 적합하지 않은 것은?

1소자의 경년변화

2전원전압의 변화

3주위온도의 변화

4대역폭의 변화

문제 50

부귀환 증폭기회로의 특징으로 옳지 않은 것은?

1이득이 증가한다.

2입력 임피던스는 증가하고 출력 임피던스는 낮아진다.

3증폭도의 안정성이 증가한다.

4잡음, 왜곡이 감소된다.

문제 51

다음 그림 3-상태 출력 버퍼에서 출력(F)이 1인 경우의 입력은?

정답 및 해설

출력 F 가 1 이 되는 입력은 $A=1,\ \overline{E}=0$ 이다.

그림은 출력 쪽에 버블이 없는 3-상태 버퍼이고, 위쪽 제어 입력 $\overline{E}$ 에 버블이 붙어 제어 신호가 0 일 때 동작하는 액티브 로우 인에이블이다. 동작 중에는 $F=A$ , 제어 신호가 1 이면 출력은 고임피던스 상태로 끊긴다.

$A=0,\ \overline{E}=0$ 입력은 버퍼가 동작해 $F=A=0$ 이다.
$A=0,\ \overline{E}=1$ 입력은 버퍼가 차단되어 출력이 고임피던스 상태다.
$A=1,\ \overline{E}=1$ 입력도 버퍼가 차단되어 출력이 1 이 아니라 고임피던스 상태다.

문제 52

다음의 진리표를 갖는 조합회로 구성으로 맞는 것은?

정답 및 해설

진리표를 만족하는 회로는 B·C 를 AND 한 뒤 A 와 OR 하는 구성, 즉 $D=A+BC$ 이다.

진리표에서 A=1 인 네 행은 모두 D=1 이고, A=0 인 행은 B=C=1 일 때만 D=1 이므로 $D=A+BC$ 가 된다. 나머지 회로는 A=B=C=0 행(D=0)에서 1 을 내어 어긋난다.

B·C 를 NAND 한 뒤 A 와 OR 하는 회로는 $D=A+\overline{BC}$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.
A·B 를 NAND 한 뒤 C 와 OR 하는 회로는 $D=\overline{AB}+C$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.
A·B 를 NAND 한 뒤 C 와 NAND 하는 회로는 $D=AB+\overline{C}$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.

문제 53

증폭 회로의 고주파 응답을 결정하는 요소는?

1롤-오프(roll-off)

2트랜지스터의 내부 커패시턴스

3컷 오프 전압(cut-off voltage)

4크로스 오버(cross over)

정답 및 해설

증폭 회로의 고주파 응답은 트랜지스터의 내부 커패시턴스(접합 커패시턴스, 확산 커패시턴스 등)에 의해 결정된다. 고주파에서 이 커패시턴스가 임피던스를 낮춰 이득을 감소시키고 위상을 변화시키기 때문이다. 롤-오프는 고주파 응답의 결과 현상이지 원인이 아니고, 컷오프 전압은 직류 동작점 관련 특성이며, 크로스오버는 푸시-풀 증폭기의 비선형 현상이므로 고주파 응답 결정 요소가 아니다.

문제 54

다음과 같은 RC결합 증폭회로에서 전력 증폭도는 얼마인가? (단, h_fe=50, h_ie=2kΩ 이다.)

10.95

21.25

31.50

41250

문제 55

3비트 2진 하향 카운터의 상태수가 8가지인 경우 JK플립플롭은 몇 개가 필요한가?

정답 및 해설

8 가지 상태를 갖는 3비트 카운터에는 JK 플립플롭이 3 개 필요하다.

플립플롭 1 개가 2 가지 상태를 가지므로 $2^{n}=8$ 에서 $n=3$ 이다.

나머지 보기는 필요한 개수와 다르다.

1 개로는 2 가지 상태만 만들 수 있다.
5 개는 $2^5=32$ 가지 상태까지 만들 수 있어 필요한 개수보다 많다.
7 개는 $2^7=128$ 가지 상태까지 만들 수 있어 필요한 개수보다 많다.

문제 56

연산증폭기의 전달함수 (G(s))의 V₂(s)/V₁(s)는?

2-RC

31+RC

문제 57

입력이 정현파일 때 그림의 회로는 무엇인가?

1Schmitt trigger

2Voltage doubler

3Multivibrator

4Miller sweep

정답 및 해설

정현파 입력에서 그림 회로는 배전압 회로(Voltage doubler)이다.

그림은 입력에 $C_1$ 이 직렬, 그 뒤 $D_1$ 이 접지 쪽 애노드로 분로 연결되고, $D_2$ 가 순방향으로 $C_2$ 에 연결되어 $C_2$ 양단이 출력이다. 음의 반주기에 $D_1$ 이 도통해 $C_1$ 이 첨두값 $V_m$ 으로 충전되고, 양의 반주기에 입력과 $C_1$ 전압이 더해져 $D_2$ 를 통해 $C_2$ 가 $2V_m$ 으로 충전되는 반파 배전압 동작이다.

Schmitt trigger 는 비교기에 정궤환을 걸어 히스테리시스를 만드는 회로인데, 이 회로는 증폭기와 궤환 경로 없이 다이오드와 커패시터로 정류·충전만 한다.
Multivibrator 는 능동 소자의 궤환으로 두 상태를 스위칭해 구형파를 만드는 회로인데, 이 회로의 출력은 직류 $2V_m$ 이다.
Miller sweep 은 증폭기와 궤환 커패시터의 밀러 적분으로 선형 톱니파를 만드는 회로인데, 이 회로에는 증폭 동작이 없고 출력은 직류다.

문제 58

증폭기의 귀환에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1부귀환을 걸어주면 대역폭을 넓힐 수 있다.

2귀환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압귀환이라 한다.

3귀환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우 직렬귀환이라 한다.

4직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용된 것을 복합귀환일 한다.

문제 59

트랜지스터 정 특성에서 V_CE=6V이고, I_B를 600㎂~850㎂까지 변화시킬 때 V_BE가 0.2V~0.3V의 변화를 하였다면 h_ie는 몇 Ω 인가?

1250

2400

330000

4250000

정답 및 해설

입력 저항 $h_{ie}$ 는 400 Ω 이다.

$V_{CE}$ 가 일정한 조건에서 $h_{ie}=\dfrac{\Delta V_{BE}}{\Delta I_B}$ 이다.
$\Delta V_{BE}=0.3-0.2=0.1\ \mathrm{V}$ , $\Delta I_B=850-600=250\ \mu\mathrm{A}$
$h_{ie}=\dfrac{0.1}{250\times 10^{-6}}=400\ \Omega$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

250 은 계산값과 다르다.
30000 은 계산값과 다르다.
250000 은 계산값과 다르다.

문제 60

다음과 같은 멀티플렉서를 이용하여 구성한 조합논리회로가 나타내는 논리식을 SUM of Minterms 현태로 표시하면?

1F=(A, B, C)=∑(1, 3, 5, 6)

2F=(A, B, C)=∑(2, 4, 7)

3F=(A, B, C)=∑(1, 3, 6)

4F=(A, B, C)=∑(0, 2, 7, 8)

정답 및 해설

F 의 최소항 합은 $F(A,B,C)=\sum(1,3,5,6)$ 이다.

그림에서 $I_0, I_1, I_2$ 에는 입력 C 가 그대로, $I_3$ 에는 인버터를 거친 C의 반전이 들어가고 선택선은 $S_1=A,\ S_2=B$ 이다. 선택 조합 AB=00·01·10 이면 F=C, AB=11 이면 $F=\overline{C}$ 이며, $I_1$ 과 $I_2$ 입력이 같아 선택선의 상위·하위 순서와 관계없이 결과가 같다.
F=1 인 경우: ABC=001(1), 011(3), 101(5), 110(6)

$\sum(2,4,7)$ 은 계산값과 다르다(예: 2 = 010 은 C=0 이라 F=0).
$\sum(1,3,6)$ 은 101(5)이 빠져 계산값과 다르다.
$\sum(0,2,7,8)$ 은 계산값과 다르며, 세 변수의 최소항 번호는 0~7 뿐이다.

문제 61

1cm의 반도체에 1V를 인가했을 때 이동하는 캐리어 속도를 무엇이라고 하는가?

1홀 계수

2드리프트 속도

3산란 속도

4확산 속도

문제 62

다음 배리스터(Varistor)에 대한 설명 중 틀린것은?

1비직선적인 전압, 전류특성을 갖는 2단자 반도체장치이다.

2서지(surge) 전압에 대한 회로보호용 소자로 사용된다.

3다이오드의 정류성을 이용한 것이다.

4SiC의 분말과 점토를 혼합하여 소결한 것이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 다이오드의 정류성을 이용한 소자라는 서술이다.

배리스터는 전압이 일정 수준을 넘으면 저항이 급감하는 비직선 전압·전류 특성을 이용한다. 한 방향만 통과시키는 정류 작용이 아니라 양방향에서 같은 모양으로 동작한다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

비직선 전압·전류 특성을 갖는 2단자 반도체 소자라는 서술은 옳다. 단자 두 개 사이의 전압에 따라 저항이 변한다.
서지 전압에 대한 회로 보호용으로 쓰인다는 서술은 옳다. 과전압이 걸리면 저항이 낮아져 서지 전류를 우회시킨다.
SiC 분말과 점토를 혼합해 소결한 것이라는 서술은 옳다. 탄화규소 배리스터는 탄화규소 입자에 점토 결합재를 섞어 성형한 뒤 고온에서 소결해 만든다.

문제 63

접합형 트랜지스터의 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

1이미터, 베이스, 컬렉터의 폭은 거의 비슷한 정도로 한다.

2불순물 농도는 이미터를 가장 크게, 컬렉터를 가장 적게 한다.

3베이스 폭은 비교적 좁게 하고, 불순물은 적게 넣는다.

4베이스 폭은 비교적 넓게 하고, 불순물은 많이 넣는다.

문제 64

균등전계 내 전자의 운동에 관한 설명 중 틀린것은?

1전자는 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다.

2전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다.

3전계 E에 의한 전자의 운동 에너지는 1/2mv²[J]이다.

4전위차 V에 의한 가속전자의 운동 에너지는 eV[J] 이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 전자의 속도가 전위차의 제곱근에 반비례한다는 서술이다.

전위차 V 로 가속된 전자의 운동 에너지는 $eV=\dfrac{1}{2}mv^2$ 이므로
$v=\sqrt{\dfrac{2eV}{m}}$ 이다. 속도는 전위차의 제곱근에 비례한다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

전자가 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다는 서술은 옳다. 전자의 전하가 음이라 힘이 $F=-eE$ 이고 균등전계에서는 크기가 일정하다.
운동 에너지가 $\dfrac{1}{2}mv^2$ 라는 서술은 옳다. 질량 m, 속도 v 인 입자의 운동 에너지 정의와 같다.
전위차 V 로 가속된 전자의 운동 에너지가 $eV$ 라는 서술은 옳다. 전위차를 지나는 동안 전계가 한 일이 운동 에너지로 바뀐다.

문제 65

다음 반도체에 관한 설명 중 틀린 것은?

1진성반도체에 불순물 인(P)을 주입하면 페르미 준위 E_F가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.

2페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다.

3페르미 준위가 전도대쪽에 가깝게 위치해 있으면 N형 반도체이다.

4진성반도체에 불순물 갈률(Ga)을 주입하면 페르미 준위 E_F가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.

문제 66

전계의 세기가 E=100[V/m]인 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는? (단, 전하량은 1.602×10^-19[C], 전자의 질량은 9.11×10^-31[kg]이다.)

15.82×10¹³[㎨]

21.62×10¹³[㎨]

35.93×10¹³[㎨]

41.75×10¹³[㎨]

문제 67

Fermi 준위에서의 Fermi-Dirac의 확률 분포함수 f(E)의 값은?

11/3

21/2

정답 및 해설

페르미 준위에서 페르미-디랙 분포함수의 값은 1/2 이다.

분포함수는 $f(E)=\dfrac{1}{1+e^{(E-E_F)/kT}}$ 이다.
페르미 준위 $E=E_F$ 에서는 지수가 $e^0=1$ 이므로
$f(E_F)=\dfrac{1}{1+1}=\dfrac{1}{2}$ 이다. 즉 이 준위가 전자로 채워질 확률은 50% 이다.

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 2 는 확률이 1 을 넘을 수 없으므로 불가능하다.
값 1 은 $E-E_F$ 가 음수로 충분히 클 때 $f(E)$ 가 접근하는 값이지 페르미 준위에서의 값이 아니다.
값 1/3 은 계산값 1/2 과 다르다.

문제 68

균등자계(B) 내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증가시켰을 때, 전자의 운동은 어떻게 변하는가?

1원운동의 주기는 변하지 않는다.

2원운동의 주기는 2배가 된다.

3원운동의 주기는 4배가 된다.

4원운동의 주기는 8배가 된다.

정답 및 해설

속도를 2배로 올려도 원운동의 주기는 변하지 않는다.

자계에 수직으로 입사한 전자는 로렌츠 힘이 구심력이 되어 $evB=\dfrac{mv^2}{r}$ 이므로
$r=\dfrac{mv}{eB}$ 이다.
주기는 $T=\dfrac{2\pi r}{v}=\dfrac{2\pi m}{eB}$ 로 속도 v 가 약분되어 사라진다. 속도가 커지면 반지름만 같은 배율로 커진다.

나머지 보기는 모두 주기가 속도에 따라 변한다고 하므로 맞지 않는다.

주기가 2배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
주기가 4배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
주기가 8배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.

문제 69

집적회로 내에서 전기적인 상호배선 사이의 절연과 불순물 확산에 대한 보호층을 형성하는 반도체 공정은?

1이온주입공정

2금속배선공정

3산화공정

4광사진식각공정

정답 및 해설

절연과 불순물 확산 방지용 보호층을 만드는 공정은 산화공정이다.

실리콘 표면을 산화시켜 얻는 산화막( $\mathrm{SiO_2}$ )은 절연체이며, 불순물이 원하지 않는 부분으로 확산되는 것을 막는 마스크 역할도 한다.

나머지 공정은 다음 이유로 맞지 않는다.

이온주입공정은 불순물 이온을 반도체 내부로 넣어 도핑하는 공정이다. 보호층을 만드는 공정이 아니다.
금속배선공정은 소자 사이를 도체로 연결하는 배선을 형성하는 공정이다.
광사진식각공정은 감광막과 빛을 이용해 회로 패턴을 옮겨 새기는 공정이다.

문제 70

수소 원자에서 원자핵 주위를 돌고 있는 전자가 에너지 준위 E1(-5.14×10^-12[erg]) 상태에서, 에너지 준위 E2(-21.7×10^-12[erg]) 상태로 천이할 때 내는 빛의 진동수는 약 얼마인가? (단, 플랑크 상수 h=6.63×10^-27[ergㆍsec]이다.)

11.2×10⁵/sec

22.5×10¹⁵/sec

35.03×10¹⁶/sec

410.3×10²²/sec

정답 및 해설

방출되는 빛의 진동수는 두 준위의 에너지 차이를 플랑크 상수로 나눈 값이다.

$\Delta E=(21.7-5.14)\times10^{-12}=16.56\times10^{-12}\ \mathrm{erg}$
$\nu=\dfrac{\Delta E}{h}=\dfrac{16.56\times10^{-12}}{6.63\times10^{-27}}\approx2.5\times10^{15}\ \mathrm{/sec}$
높은 준위에서 낮은 준위로 천이하므로 이 에너지 차이가 광자로 방출된다.

나머지 값은 모두 계산값과 다르다.

$1.2\times10^{5}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.
$5.03\times10^{16}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.
$10.3\times10^{22}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.

문제 71

금속 표면에 빛을 조사하면 금속 내의 전자가 방출하는 현상은?

1열전자 방출

2냉음극 방출

32차 전자 방출

4광전자 방출

문제 72

1Ω의 교류저항 성분을 가지는 PN 접합 다이오드가 상온에서 순방향으로 바이어스(Bias) 걸려 있을 때 흐르는 순방향 전류는 약 몇 A인가?

112×10^-3

215×10^-3

326×10^-3

429×10^-3

문제 73

음전하를 금속표면 근처에 가져오면 양전하가 금속에 유기되고, 이것으로 인한 영상력(image force)이 인가전계와 결합되면 일함수는 약간 감소하는데, 이와 같이 전위장벽이 저하하는 현상은?

1Zener 현상

2Piezo 효과

3Schottky 효과

4Webster 효과

문제 74

온도가 상승함에 따라 불순물 반도체의 페르미 준위는?

1전도대 쪽으로 접근한다.

2가전자대 쪽으로 접근한다.

3변함없다.

4금지대 중앙으로 접근한다.

문제 75

진성 반도체에서 온도가 상승할 때 나타나는 현상은?

1반도체의 저항이 증가한다.

2원자의 에너지가 증가한다.

3정공이 전도대에 발생된다.

4금지대가 감소한다.

문제 76

쇼트키(schottky) 다이오드는 어떠한 접촉에 의하여 이루어지고 있는가?

1금속과 금속의 접촉

2금속과 반도체의 접촉

3부도체와 반도체의 접촉

4부도체와 부도체의 접촉

정답 및 해설

쇼트키 다이오드는 금속과 반도체의 접촉으로 이루어진다.

금속과 반도체가 접촉하면 정류 작용을 하는 쇼트키 장벽이 생기고, 이 접합이 다이오드로 동작한다.

나머지 접촉은 다음 이유로 맞지 않는다.

금속과 금속의 접촉은 두 도체 사이의 접촉이라 정류성 장벽을 만들지 못한다.
부도체와 반도체의 접촉은 부도체가 전류를 통하지 않아 도통하는 정류 접합이 되지 못한다.
부도체와 부도체의 접촉은 양쪽 모두 전류를 통하지 않아 다이오드 동작을 할 수 없다.

문제 77

캐리어의 확산 속도는? (단, 캐리어 밀도는 m, 거리는 x이다.)

1dn(x)/dx에 비례

2dn(x)/dx에 반비례

3d²n(x)/dx²에 비례

4d²n(x)/dx²에 반비례

정답 및 해설

캐리어의 확산 속도는 농도 기울기 $\dfrac{dn(x)}{dx}$ 에 비례한다.

확산에 의한 캐리어 흐름(단위 면적·시간당 개수)은 픽(Fick)의 법칙에 따라 $F=-D\dfrac{dn(x)}{dx}$ 이다.
확산 속도는 이 흐름을 그 위치의 캐리어 밀도로 나눈 값이므로 $v=-\dfrac{D}{n(x)}\dfrac{dn(x)}{dx}$ 이고, 크기가 농도 기울기에 비례한다.

나머지 보기는 다음 이유로 맞지 않는다.

$\dfrac{dn(x)}{dx}$ 에 반비례한다는 보기는 기울기가 클수록 확산이 커지는 관계와 반대이다.
$\dfrac{d^2n(x)}{dx^2}$ 에 비례한다는 보기는 2계 미분이 확산 방정식에서 농도의 시간 변화를 정하는 항이며, 확산 속도를 정하는 항이 아니다.
$\dfrac{d^2n(x)}{dx^2}$ 에 반비례한다는 보기도 확산 속도를 정하는 항이 2계 미분이 아니므로 맞지 않는다.

문제 78

PN 접합에서 푸아송(Poisson) 방정식을 올바르게 나타낸 식은? (단, V:전압, I:전류, x:거리, ρ: 전하밀도, Є:유전율이다.

문제 79

일함수(work function)의 설명 중 틀린 것은?

1금속의 종류에 따라 값이 다르다.

2일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.

3표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일함수라 한다.

4전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.

정답 및 해설

틀린 설명은 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽다는 서술이다.

일함수는 전자를 금속 밖으로 꺼내는 데 필요한 최소 에너지이다. 값이 클수록 더 많은 에너지가 필요하므로 방출은 더 어렵다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

금속의 종류에 따라 값이 다르다는 서술은 옳다. 일함수는 물질마다 고유한 값을 가진다.
표면장벽 에너지와 페르미 준위의 차를 일함수라 한다는 서술은 옳다. 전자가 금속 밖으로 나가는 데 넘어야 할 에너지 차이이다.
전자가 방출되려면 일함수에 해당하는 에너지를 최소한 공급받아야 한다는 서술은 옳다. 그보다 작은 에너지로는 표면 장벽을 넘지 못한다.

문제 80

PN 접합 다이오드의 공핍층(depletion layer)과 공일한 용어는?

1금지대역

2밴드갭(band gap)

3천이영역(transition region)

4전도대역

정답 및 해설

공핍층과 같은 말은 천이영역(transition region)이다.

PN 접합 부근에서 이동 캐리어가 거의 없어 도너·억셉터 이온의 고정 전하만 드러난 영역을 공핍층이라 하며, 공간전하영역 또는 천이영역으로도 부른다. 접합 부근의 공간 영역을 가리키는 이름이다.

나머지 용어는 다음 이유로 맞지 않는다.

금지대역은 에너지 대역도에서 전자가 가질 수 없는 에너지 구간이다. 접합의 공간 영역이 아니다.
밴드갭은 가전자대와 전도대 사이의 에너지 간격이다. 접합의 공간 영역이 아니다.
전도대역은 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 허용 에너지 대역이다. 접합의 공간 영역이 아니다.

문제 81

연산 처리된 10진 데이터를 입ㆍ출력하기 위한 데이터 형식은?

18진수형태

210진수형태

3UNPACK형태

4PACK형태

문제 82

다음 용어에 따른 설명이 옳지 않은 것은?

1문제분석 : 주어진 문제가 무엇인가를 분석한다.

2알고리즘 : 분석된 문제에 대한 해결책을 논리에 맞게 표현한다.

3코딩 : 알고리즘을 기호로 나타낸다.

4문서화 : 프로그램을 차후에 유지 보수할 목적으로 이해하기 쉽게 문서화하여 보관한다.

문제 83

연산자(operation)의 기능에 속하지 않는 것은?

1기억 기능

2제어 기능

3전달 기능

4함수연산 기능

문제 84

다음 중 순차 논리 회로에 해당되는 것은?

1부호기

2반가산기

3플립플롭

4멀티플렉서

정답 및 해설

순차 논리 회로(Sequential Logic Circuit)는 이전 입력에 따른 상태를 기억하고 유지하는 회로이다. 부호기(1번)와 반가산기(2번), 멀티플렉서(4번)는 모두 조합 논리 회로로서 현재 입력값에만 의존하며 이전 상태를 기억하지 않는다. 반면 플립플롭(3번)은 클록 신호에 따라 상태를 저장하고 유지하는 기본적인 메모리 소자로, 순차 논리 회로의 핵심 구성요소이다.

문제 85

CPU에서 트랜지스터 회로가 구현할 수 있는 기본 기능이 아닌 것은?

1덧셈(adding)

2디코딩(decoding)

3시프팅(shifting)

4카운팅(counting)

문제 86

보통의 마이크로프로세서 코드에서 오퍼랜드가 될 수 없는 것은?

1데이터

2데이터의 어드레스

3명령코드

4레지스터 이름

정답 및 해설

오퍼랜드가 될 수 없는 것은 명령코드이다.

명령어는 수행할 동작을 지정하는 명령코드(연산코드)와 그 동작의 대상을 지정하는 오퍼랜드로 이루어진다. 명령코드는 동작 자체이므로 동작의 대상이 아니다.

나머지 보기는 다음과 같이 오퍼랜드가 될 수 있다.

데이터는 연산의 대상 값으로 오퍼랜드(즉시 데이터)가 될 수 있다.
데이터의 어드레스는 대상 데이터가 있는 메모리 번지를 지정하는 오퍼랜드가 될 수 있다.
레지스터 이름은 대상 데이터가 들어 있는 레지스터를 지정하는 오퍼랜드가 될 수 있다.

문제 87

조건에 따라 처리를 반복ㆍ실행하는 플로우차트의 기본형은?

1분기형

2분류형

3루프형

4직선형

문제 88

파일에 레코드 개수가 256개가 있다. 이진 검색으로 특정키를 검색할 때 최대 비교 횟수는?

310

412

정답 및 해설

최대 비교 횟수는 9회이며, 이는 절반씩 줄이는 횟수 + 1 이다.

이진 검색은 비교할 때마다 탐색 범위가 절반으로 줄어든다.
$256=2^{8}$ 이므로 절반으로 8회 줄이면 레코드 1개가 남고, 그 하나를 확인하는 비교가 한 번 더 필요하다.
$\lfloor\log_2 256\rfloor+1=8+1=9$

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 8 은 절반으로 줄이는 횟수일 뿐 마지막 레코드를 확인하는 비교가 빠져 계산값과 다르다.
값 10 은 계산값과 다르다.
값 12 는 계산값과 다르다.

문제 89

스택과 관련된 PUSH 및 POP 명령어의 명령형식과 가장 관계가 깊은 것은?

13-address

22-address

31-address

40-address

문제 90

CPU의 B 레지스터에 2의 보수 10101101 이 저장되어 있을 때 B 레지스터에 산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는?

111010110

200010101

311101011

411110101

정답 및 해설

산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는 11110101 이다.

산술 시프트는 부호 비트(최상위 비트 1)를 유지하며 빈 자리를 부호 비트로 채운다.
초기값 10101101
1회 11010110
2회 11101011
3회 11110101

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

11010110 은 시프트를 한 번만 수행한 결과이다.
11101011 은 시프트를 두 번 수행한 결과이다.
00010101 은 빈 자리를 0 으로 채우는 논리 시프트 결과이며, 부호를 유지하는 산술 시프트 결과가 아니다.

문제 91

비트 슬라이스 마이크로프로세서를 구성하는 요소가 아닌 것은?

1processor unit

2main memory buffer

3micro program sequencer

4control memory

문제 92

마이크로컴퓨터의 입ㆍ출력 전송 방법 중 Cycle stealing을 하는 방법은?

1CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 무조건 I/O 전송

2CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 조건부 I/O 전송

3I/O 장치 제어에 의한 인터럽트 방식

4I/O 장치 제어에 의한 DMA 방식

정답 및 해설

사이클 스틸링을 하는 방식은 I/O 장치 제어에 의한 DMA 방식이다.

DMA 컨트롤러가 CPU 를 거치지 않고 메모리에 직접 접근하며, 이때 CPU 의 메모리 사이클을 한 번씩 빼앗아 쓰므로 사이클 스틸링이라 한다.

나머지 방식은 다음 이유로 맞지 않는다.

CPU 제어 입·출력 전송 중 무조건 I/O 전송은 CPU 가 프로그램으로 직접 전송하므로 메모리 사이클을 가로채지 않는다.
CPU 제어 입·출력 전송 중 조건부 I/O 전송도 CPU 가 장치 상태를 확인하며 직접 전송하므로 메모리 사이클을 가로채지 않는다.
인터럽트 방식은 장치의 신호로 CPU 가 서비스 루틴을 실행해 전송을 처리하므로 데이터가 CPU 를 거친다.

문제 93

어셈블리 언어(Assembly Language)로 된 프로그램을 기계어(Machine Language)로 변환하는 것은?

1Compiler

2Translator

3Assembler

4Language Decoder

문제 94

다음 중 CPU 성능에 중요한 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

1클럭 주파수

2명령어 집합의 복합성

3병렬 처리

4연산장치의 크기

문제 95

다음 C 프로그램의 실행 결과로 옳은 것은?

110

212

314

416

문제 96

1-주소 명령 방식에 해당하는 CPU 구조는?

1스택

2단일 누산기

3범용 레지스터

4색인 레지스터

정답 및 해설

1-주소 명령 방식은 피연산자 하나만 명시적으로 지정하는 방식이며, 다른 피연산자는 암묵적으로 고정된 위치(누산기)에서 가져온다.

단일 누산기 구조는 모든 산술논리 연산의 결과가 누산기에 저장되고, 연산 시 누산기와 메모리 또는 다른 레지스터 간의 연산만 가능하므로 명령어에서 한 개의 주소만 필요하다.

스택: 0-주소 방식(피연산자를 스택에서 자동 추출)에 해당한다.
범용 레지스터와 색인 레지스터: 3-주소 또는 2-주소 방식에 해당하므로 1-주소 방식의 정의와 맞지 않는다.

문제 97

1024×8 Bit ROM에 필요한 주소 및 데이터 핀의 수는 최소 몇 개인가?

216

318

424

정답 및 해설

필요한 핀은 주소 핀 + 데이터 핀의 합인 최소 18개이다.

용량이 1024 워드이면 $1024=2^{10}$ 이므로 주소 핀은 10개이다.
워드당 8비트이므로 데이터 핀은 8개이다.
$10+8=18$

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 8 은 데이터 핀만 센 값으로 주소 핀이 빠져 있다.
값 16 은 계산값과 다르다.
값 24 는 계산값과 다르다.

문제 98

다음 소프트웨어의 분류를 나타내는 단어들 중 성격이 다른 하나는?

1미들웨어

2프리웨어

3쉐어웨어

4라이트웨어

문제 99

다음 회로에서 클록 신호가 0에서 1로 바뀔 때, S=0, R=1이면 출력은 얼마인가?

3-1

4변화 없음

정답 및 해설

클록이 1이 되면 S=0, R=1 은 리셋 입력이므로 출력 Q 는 0이 된다.

그림은 S·Clock, R·Clock 을 받는 입력 NAND 두 개와 교차 결합된 NAND 래치로 이루어져 있다. 클록이 1일 때 위쪽 입력 NAND 출력은 $\overline{0\cdot 1}=1$ , 아래쪽 입력 NAND 출력은 $\overline{1\cdot 1}=0$ 이다.
아래 래치 NAND 에 0 이 들어가므로 $\overline{Q}=1$ , 위 래치 NAND 는 $\overline{1\cdot 1}=0$ 을 내어 $Q=0$ 이 된다.

오답 소거

1 은 S=1, R=0 일 때의 세트 상태 출력으로, 이번 입력의 추적 결과와 다르다.
-1 은 논리 회로 출력이 0 과 1 두 값만 가지므로 나올 수 없는 값이다.
변화 없음은 S=R=0 이어서 입력 NAND 출력이 모두 1 일 때의 유지 상태이며, 이번에는 아래쪽 입력 NAND 가 0 을 내므로 해당하지 않는다.

문제 100

입출력 채널에 대한 설명 중 잘못된 것은?

1입출력 명령을 해독한다.

2채널프로그램에 따라 입출력 장치를 지시 및 제어한다.

3채널명령어(CCW)는 명령코드, 플래그, 데이터 어드레스, 데이터 크기로 구성된다.

4CPU의 지시를 받아 입출력 동작을 수행한다.

전자기사 필기 기출문제모두CBT · moducbt.com

17년 1회차

총 100문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

정답 및 해설

미소 공극을 만든 뒤 자기저항은 처음의 $1 + \dfrac{\mu \ell_g}{\mu_0 \ell}$ 배가 된다.

$1 + \dfrac{\mu \ell}{\mu_0 \ell_g}$ 보기는 공극 길이가 0 에 가까워질수록 값이 한없이 커지는데, 공극이 없으면 배수는 1 이어야 하므로 맞지 않다.
$1 + \dfrac{\mu_0 \ell_g}{\mu \ell}$ 보기는 유도식과 비교해 투자율의 비가 뒤집혀 있어, 공극 부분의 자기저항을 투자율 $\mu_0$ 로 계산한 결과와 다르다.
$1 + \dfrac{\mu_0 \ell}{\mu \ell_g}$ 보기는 공극 길이가 분모에 있어 공극이 0 에 가까워질 때 값이 발산하므로, 공극이 없을 때 배수 1 이 되어야 하는 조건과 맞지 않다.

문제 2

1σ/Є₀

2σ+σ′/Є₀

3σ/Є₀-σ′/Є

4σ-σ′/Є₀

문제 3

매질1(ε₁)은 나일론(비유전율 ε_s=4)이고 매질2(ε₂)는 진고일 때 전속밀도 D가 경계면에서 각각 θ₁, θ₂의 각을 이룰 때, θ₂=30°라면 θ₁의 값은?

문제 4

300회 감은 코일에 3[A]의 전류가 흐를 때의 기자력[AT]은?

110

290

3100

4900

정답 및 해설

기자력은 코일 감은 횟수와 전류의 곱이므로 900 AT 이다.

$F=NI$
$F=300\times 3=900\ \mathrm{[AT]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

10 은 계산값과 다르다.
90 은 계산값과 다르다.
100 은 계산값과 다르다.

문제 5

자계와 직각으로 놓인 도체에 I[A]의 전류를 흘릴 때 f[N]의 힘이 작용하였다. 이 도체를 v[m/s]의 속도로 자계와 직각으로 운동시킬 때의 기전력 e[V]는?

1fv/I²

2fv/I

3fv²/I

4fv/2I

문제 6

반지름 a, b인 두 개의 구 형상 도체 전극이 도전율 k인 매질 속에 중심거리 만큼 떨어져 있다. 양 전극 간의 저항은? (단, ar≫ a, b이다.)

문제 7

11590

22590

32800

43180

문제 8

자기회로에 관한 설명으로 옳은 것은?

1자기회로의 자기저항은 자기회로의 단면적에 비례한다.

2자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다.

3자기저항 R_m1과 R_m2을 직렬연결 시 합성 자기저항은

이다.

4자기회로의 자기저항은 자기회로의 길이에 반비례한다.

정답 및 해설

옳은 설명은 '자기회로의 기자력은 자기저항과 자속의 곱과 같다'이다.

'자기저항은 단면적에 비례한다'는 보기는 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ 에서 단면적에 반비례하므로 틀리다.
직렬 합성 자기저항을 $\dfrac{1}{R_m} = \dfrac{1}{R_{m1}} + \dfrac{1}{R_{m2}}$ 로 나타낸 보기는 병렬 연결의 식이며, 직렬에서는 $R_m = R_{m1} + R_{m2}$ 이므로 틀리다.
'자기저항은 길이에 반비례한다'는 보기는 $R_m = \dfrac{\ell}{\mu S}$ 에서 길이에 비례하므로 틀리다.

문제 9

면적이 S[m²]인 금속판 2매를 간격이 d[m]되게 공기 중에 나란하게 놓았을 때 두 도체 사이의 정전용량[F]은?

정답 및 해설

평행판 사이 정전용량은 극판 면적에 비례하고 간격에 반비례하므로 $C=\dfrac{S}{d}\varepsilon_0$ 꼴인 보기가 맞다.

극판 전하를 $Q$ 라 하면 내부 전계 $E=\dfrac{Q}{\varepsilon_0 S}$ , 전위차 $V=Ed=\dfrac{Qd}{\varepsilon_0 S}$ 이다.
$C=\dfrac{Q}{V}=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}$

나머지 보기는 단위가 F 가 되지 않는다( $\varepsilon_0$ 의 단위 F/m 기준).

$\dfrac{d}{S}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F/m}^2$ 이 되어 정전용량이 아니다.
$\dfrac{d}{S^2}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F/m}^4$ 이 되어 정전용량이 아니다.
$\dfrac{S^2}{d}\varepsilon_0$ 보기는 단위가 $\text{F}\cdot\text{m}^2$ 이 되어 정전용량이 아니다.

문제 10

일반적인 전자계에서 성립되는 기본방정식이 아닌 것은? (단, i는 전자밀도, ρ는 공간전하밀도이다.)

3∇∙D=ρ

4∇∙B=μH

정답 및 해설

자속밀도의 발산은 0 이므로(자기 단극이 없다) $\nabla\cdot B=\mu H$ 는 기본방정식이 아니다.

올바른 식은 $\nabla\cdot B=0$ 이다. 게다가 좌변 $\nabla\cdot B$ 의 단위는 T/m, 우변 $\mu H$ 의 단위는 T 여서 양변 차원부터 맞지 않는다.

나머지 보기는 모두 맥스웰 방정식으로 옳은 식이다.

$\nabla\times H=i+\dfrac{\partial D}{\partial t}$ 보기는 전도 전류와 변위 전류가 자계의 회전을 만든다는 암페어-맥스웰 법칙이다.
$\nabla\times E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$ 보기는 자속 변화가 전계의 회전을 만든다는 패러데이 법칙이다.
$\nabla\cdot D=\rho$ 보기는 전속의 발산이 공간전하밀도와 같다는 가우스 법칙이다.

문제 11

옴의 법칙을 미분형태로 표시하면? (단, i는 전류밀도이고, ρ는 저항률, E는 전계이다.)

2i=ρE

3i=divE

4i= ∇ × E

정답 및 해설

i=ρE: 저항률이 분자에 있어 크기 관계가 반대이다.
i=divE, i=∇×E: 발산(div)과 회전(curl) 연산자를 잘못 적용한 것이다.

따라서 정답은 이미지로 표시된 i = E/ρ이다.

문제 12

10.26

20.36

30.46

40.56

정답 및 해설

공기 콘덴서의 간격 절반에 유리판을 넣으면 공기층과 유리층이 직렬이 되어 용량은 약 0.36 μF 이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

0.26 은 계산값과 다르다.
0.46 은 계산값과 다르다.
0.56 은 계산값과 다르다.

문제 13

기계적인 변형력을 가할 때, 결정체의 표면에 전위차가 발생되는 현상은?

1볼타 효과

2전계 효과

3압전 효과

4파이로 효과

정답 및 해설

기계적 변형력을 가할 때 결정체 표면에 전위차가 생기는 현상은 압전 효과이다.

나머지 보기는 다른 현상이다.

볼타 효과는 서로 다른 금속이 접촉할 때 접촉 전위차가 생기는 현상이다.
전계 효과는 전계로 반도체 내 전도도를 제어하는 현상이다.
파이로 효과는 온도 변화로 결정에 분극이 생기는 초전 현상으로, 기계적 변형이 원인이 아니다.

문제 14

231

3314

43147

문제 15

두 개의 콘덴서를 직렬접속하고 직류전압을 인가시 설명으로 옳지 않은 것은?

1정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다.

2합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량의 합과 같다.

3합성 정전용량은 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다.

4각 콘덴서의 두 전극에 정전유도에 의하여 정ㆍ부의 동일한 전하가 나타나고 전하량은 일정하다.

정답 및 해설

콘덴서 직렬 접속에 대해 옳지 않은 것은 합성 정전용량이 각 정전용량의 합과 같다는 서술이다.

직렬 접속의 합성 용량은 $\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}$ 이며, 용량의 합은 병렬 접속의 합성 용량이다.

나머지는 모두 직렬 접속에 대해 옳은 내용이다.

정전용량이 작은 콘덴서에 전압이 많이 걸린다는 서술은 전하량이 같아 $V=\dfrac{Q}{C}$ 에서 $C$ 가 작을수록 $V$ 가 커지는 관계와 같다.
합성 정전용량이 각 정전용량보다 작아진다는 서술은 역수의 합에서 얻는 결과와 같다.
각 콘덴서 전극에 정ㆍ부 동일한 전하가 유도되고 전하량이 같다는 서술은 직렬 접속의 성질이다.

문제 16

폐회로에 유도되는 유도기전력에 관한 설명으로 옳은 것은?

1유도기전력은 권선수의 제곱에 비례한다.

2렌츠의 법칙은 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙이다.

3자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.

4전계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동하여도 유도기전력이 유도된다.

정답 및 해설

자계가 일정한 공간 내에서 폐회로가 운동할 때, 회로가 자계 영역을 가로지르면서 자속이 변화하므로 유도기전력이 발생한다.

권선수의 제곱에 비례한다(오류): 유도기전력은 패러데이 법칙에 따라 자속의 시간 변화율에 비례하며, 유도기전력의 크기는 $|\varepsilon| = -N\frac{d\Phi}{dt}$ 로 표현되므로 권선수 N에는 1차로 비례한다.
렌츠의 법칙이 크기를 결정한다(거짓): 렌츠의 법칙은 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙이지 크기를 결정하지 않는다.
전계가 일정한 공간에서의 운동(오류): 폐회로를 지나는 전기선속은 변하지 않으므로 유도기전력이 유도되지 않으며, 전자기유도는 자속 변화에만 의존한다.

문제 17

한 변의 길이가 √2m인 정사각형의 4개 꼭짓점에 +10^-9 C의 점전하가 각각 있을 때 이 사각형의 중심에서의 전위[V]는?

218

336

472

정답 및 해설

정사각형 중심의 전위는 네 점전하가 만드는 전위의 합으로 36 V 이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

0 은 계산값과 다르다. 같은 부호의 전하들이 만드는 전위는 서로 상쇄되지 않고 더해진다.
18 은 계산값과 다르다.
72 는 계산값과 다르다.

문제 18

정답 및 해설

나머지 보기가 틀린 이유는 다음과 같다.

$\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d}{a}$ 보기는 계산값과 다르다. 발문 조건 d ≫ a 에서 계산값은 $\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{d}{a}$ 에 가까워지므로, 이 보기는 한쪽 선전하의 기여만 담은 절반 크기다.
$\dfrac{\lambda}{\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{a}{b}$ 보기는 계산값과 다르다. 계산값은 간격 d 가 변하면 함께 변하는데 이 식에는 d 가 들어 있지 않다.
$\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0}\ln\dfrac{a}{b}$ 보기도 d 가 들어 있지 않아 계산값과 다르다.

문제 19

전계 E[V/m], 자계 H[AT/m]의 전자계가 평면파를 이루고, 자유공간으로 단위 시간에 전파될 때 단위 면적당 전력밀도[W/m²]의 크기는?

1EH²

2EH

31/2EH² 

41/2EH

문제 20

면전하 밀도가 ρ_s[C/m²]인 무한히 넓은 도체판에서 R[m]만큼 떨어져 있는 점의 전계의 세기[V/m]는?

1ρ_s/Є₀

2ρ_s/2Є₀

3ρ_s/2R

4ρ_s/4πR²

정답 및 해설

문제 21

S 평면상에서 전달함수의 극점(pole)이 그림과 같은 위치에 있으면 이 회로망의 상태는?

1발진하지 않는다.

2점점 더 크게 발진한다.

3지속 발진한다.

4감쇠 진동한다.

문제 22

두 코일 간의 유도 결합의 정도를 나타내는 결합계수 K에 대한 설명으로 틀린 것은?

1K=1은 상호 자속이 전혀 없는 경우이다.

2K=0은 유도 결합이 전혀 없는 경우이다.

3K=1은 누설 자속이 전형 없는 경우이다.

4결합계수 K는 0과 1 사이의 값을 갖는다.

정답 및 해설

결합계수에 대해 틀린 것은 K=1 이 상호 자속이 전혀 없는 경우라는 서술이다.

K=1 은 한 코일의 자속이 모두 다른 코일과 쇄교하는 완전 결합으로, 누설 자속이 없는 경우이다. 상호 자속이 없는 경우는 K=0 이다.

나머지는 모두 옳은 내용이다.

K=0 이 유도 결합이 전혀 없는 경우라는 서술은 상호 인덕턴스가 0 인 경우와 같다.
K=1 이 누설 자속이 없는 경우라는 서술은 완전 결합의 정의와 같다.
결합계수가 0 과 1 사이의 값을 갖는다는 서술은 $k=\dfrac{M}{\sqrt{L_1L_2}}$ 의 범위와 같다.

문제 23

부하저항 R_L에 최대 전력을 공급하려면 R_L의 값은 몇 Ω 인가?

150

230

320

412

정답 및 해설

부하에 최대 전력을 주려면 $R_L$ 을 a·b 에서 본 테브난 저항과 같게, 즉 12Ω 로 해야 한다.

그림은 20V 전원–직렬 30Ω–a·b 에 병렬 20Ω 구조다. 전원을 단락하고 a·b 에서 보면 30Ω 과 20Ω 이 병렬이다.
$R_{th}=\dfrac{30\times 20}{30+20}=12\ \Omega$

회로가 저항뿐이므로 최대 전력 전달 조건은 $R_L=R_{th}$ 이다.

50Ω 보기는 계산값과 다르다.
30Ω 보기는 계산값과 다르다.
20Ω 보기는 계산값과 다르다.

문제 24

(A)와 (B)회로는 가역정리(reciprocity theorem)가 성립할 경우 (A)회로에서 I_L이 0.5A일 때, (B)회로의 전류 I는 몇 A 인가?

10.125

20.5

정답 및 해설

(B) 회로의 4Ω 가지 전류는 0.125A 가 된다.

0.5A 보기는 계산값과 다르다.
1A 보기는 계산값과 다르다.
5A 보기는 계산값과 다르다.

문제 25

그림과 같은 4단자 회로망에서 4단자 정수를 나타날 때 D 값은? (단, D는 단락 역방향 전류 이득이다.)

1Z₁

31/Z₂

41+Z₁/Z₂

정답 및 해설

D 값은 1 이다. 그림은 직렬 $Z_1$ 뒤에 병렬 $Z_2$ 가 오는 L형 회로다.

$D=\left.\dfrac{I_1}{I_2}\right|_{V_2=0}$ 이다. 출력 단자를 단락하면 $Z_2$ 양단 전압이 0 이 되어 $Z_2$ 로 전류가 흐르지 않으므로 $I_1=I_2$ , 곧 $D=1$ 이다.

나머지 보기는 다른 4단자 정수에 해당한다.

$Z_1$ 보기는 임피던스 차원으로 $B=\left.\dfrac{V_1}{I_2}\right|_{V_2=0}=Z_1$ 에 해당한다.
$\dfrac{1}{Z_2}$ 보기는 어드미턴스 차원으로 $C=\left.\dfrac{I_1}{V_2}\right|_{I_2=0}=\dfrac{1}{Z_2}$ 에 해당한다.
$1+\dfrac{Z_1}{Z_2}$ 보기는 개방 전압비 $A=\left.\dfrac{V_1}{V_2}\right|_{I_2=0}$ 에 해당한다.

문제 26

임피던스가

인 2단자 회로에 직류전원 20A를 인가할 때 회로단자 전압은 몇 V 인가?

1100

2200

3300

4400

정답 및 해설

직류에서는 s=0 으로 두므로 $Z(0)=5\ \Omega$ , 단자 전압은 100V 가 된다.

그림의 임피던스는 $Z(s)=\dfrac{s+5}{s^2+2RLs+1}$ 이다.
$Z(0)=\dfrac{0+5}{0+0+1}=5\ \Omega$
$V=IZ(0)=20\times 5=100\ \text{V}$

직류 정상상태는 주파수 0 이어서 s 를 포함한 항이 모두 사라지고 상수항 비만 남는다.

200V 보기는 계산값과 다르다.
300V 보기는 계산값과 다르다.
400V 보기는 계산값과 다르다.

문제 27

다음 회로에서 단자 a, b에 나타나는 전압은 몇 V 인가?

12.25

24.6

322

427.6

정답 및 해설

a·b 단자 전압은 27.6V 가 된다.

두 전원 모두 a 쪽으로 전류를 밀어 넣으므로 전류가 더해진다.

2.25V 보기는 계산값과 다르다.
4.6V 보기는 계산값과 다르다.
22V 보기는 계산값과 다르다.

문제 28

4단자 정수 A, B, C, D 중에서 어드미턴스의 차원을 가진 정수는?

정답 및 해설

4단자 정수 중 어드미턴스의 차원을 갖는 것은 C 이다.

$V_1=AV_2+BI_2$ , $I_1=CV_2+DI_2$ 에서 $C=\dfrac{I_1}{V_2}$ 이므로 전류를 전압으로 나눈 어드미턴스 차원이다.

나머지 정수는 어드미턴스 차원이 아니다.

A 는 전압을 전압으로 나눈 값이므로 차원이 없다.
B 는 전압을 전류로 나눈 값이므로 임피던스 차원이다.
D 는 전류를 전류로 나눈 값이므로 차원이 없다.

문제 29

자기 인덕턴스 L₁, L₂가 각각 5mH와 10mH인 두 코일이 이상 결합하였다면 상호 인덕턴스는 약 몇 mH 인가?

17.1

211.2

314.1

415

정답 및 해설

이상 결합은 결합계수 $k=1$ 이므로 상호 인덕턴스는 약 7.1 mH 이다.

$M=k\sqrt{L_1L_2}$
$M=1\times \sqrt{5\times 10}=\sqrt{50}\approx 7.1\ \mathrm{[mH]}$

나머지 보기는 계산값과 다르다.

11.2 는 계산값과 다르다.
14.1 은 계산값과 다르다.
15 는 계산값과 다르다.

문제 30

상수 1의 라플라스 역변환은?

1u(t)

3δ(t)

4r(t)

정답 및 해설

상수 1 의 라플라스 역변환은 단위 임펄스 함수 $\delta(t)$ 이다.

$\mathcal{L}[\delta(t)]=1$ 이므로 역변환하면 $\delta(t)$ 이다.

나머지 보기는 다른 변환쌍이다.

$u(t)$ 의 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s}$ 이다.
$t$ 의 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$ 이다.
$r(t)$ 는 램프 함수 $t\,u(t)$ 이며, 라플라스 변환은 $\dfrac{1}{s^2}$ 이다.

문제 31

공진회로에서 공진의 상태를 설명한 것으로 옳은 것은?

1전압과 전류가 45° 될 때이다.

2역률이 0.5가 되는 상태이다.

3공진이 되었을 때 최대전력의 0.5배가 전달된다.

4직렬공진회로에서는 전류가 최대로 된다.

정답 및 해설

공진 상태에 대한 설명으로 옳은 것은 직렬 공진회로에서 전류가 최대가 된다는 서술이다.

직렬 공진에서는 리액턴스가 상쇄되어 임피던스가 저항뿐이므로 최소가 되고, 전류는 $I=\dfrac{V}{R}$ 로 최대가 된다.

나머지 보기는 공진 상태와 맞지 않는다.

전압과 전류의 위상차 45° 는 반전력(차단) 주파수에서의 값이다. 공진에서는 위상차가 0 이다.
공진에서는 위상차가 0 이므로 역률이 1 이다. 역률 0.5 상태가 아니다.
공진에서는 최대 전력이 전달되므로, 최대 전력의 0.5 배만 전달된다는 서술은 틀리다.

문제 32

그림과 같은 회로에서 특성 임피던스 Z_o는 약 몇 Ω 인가?

13.24

24.88

35.24

46.24

정답 및 해설

특성 임피던스는 약 6.24Ω 이 된다. 그림은 직렬 3Ω·3Ω, 병렬 5Ω 인 대칭 T형 회로다.

3.24Ω 보기는 계산값과 다르다.
4.88Ω 보기는 계산값과 다르다.
5.24Ω 보기는 계산값과 다르다.

문제 33

RC 저역 필터 회로의 전달 함수 G(s)는?

정답 및 해설

RC 저역 필터의 전달 함수는 $G(s)=\dfrac{1}{RCs+1}$ 로, C 양단 전압을 출력으로 하는 분압 비다.

$\dfrac{Rs}{s+RC}$ 보기는 분모에서 단위가 다른 s(단위 1/초)와 RC(단위 초)를 더해 차원이 맞지 않는다.
$\dfrac{Cs}{CRs+1}$ 보기는 s=0 에서 0 이 되어 직류를 통과시키지 못하고, 분자 Cs 가 어드미턴스 차원이어서 전압비가 될 수 없다.
$\dfrac{RC}{s+RC}$ 보기는 분모에서 s 와 RC 를 더해 차원이 맞지 않는다.

문제 34

저항과 커패시터를 병렬로 접속한 회로에 직류를 10V를 가하면 2A가 흐르고, 교류 30V를 가하면 10A가 흐른다. 이때, 용량성 리액턴스는 몇 Ω인가?

23.75

47.5

정답 및 해설

용량성 리액턴스는 3.75 Ω 이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

3 은 계산값과 다르다.
5 는 저항값일 뿐 용량성 리액턴스의 계산값과 다르다.
7.5 는 계산값과 다르다.

문제 35

전기회로에서 일어나는 과도현상과 시정수와의 관계를 옳게 표현한 것은?

1과도현상과 시정수와는 관계가 없다.

2시정수가 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.

3시정수와 역이 클수록 과도현상은 빨리 사라진다.

4시정수의 역이 클수록 과도현상이 오래 지속된다.

문제 36

60Hz에서 5Ω의 리액턴스를 갖는 자기 인덕턴스 mH와 정전 용량 μF은 각각 얼마인가?

1L=6, C=661

2L=7, C=770

3L=13, C=531

4L=12, C=480

정답 및 해설

60 Hz 에서 5 Ω 의 리액턴스를 갖는 인덕턴스와 정전용량은 L 약 13 mH, C 약 531 μF 이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

L=6, C=661 은 계산값과 다르다.
L=7, C=770 은 계산값과 다르다.
L=12, C=480 은 계산값과 다르다.

문제 37

196

290

380

477.7

정답 및 해설

$R_L$ 고정 시 최대 전력은 정합 최대 전력의 96% 가 된다.

$\dfrac{P_1}{P_m}=\dfrac{240}{250}=0.96$ — 전원 크기는 약분되므로 실효값·최댓값 어느 쪽이어도 비율은 같다.

90% 보기는 계산값과 다르다.
80% 보기는 계산값과 다르다.
77.7% 보기는 계산값과 다르다.

문제 38

임의의 회로에서 유효전력이 40W이고, 무효전력이 30Var일 때 무효율은?

10.6

20.75

30.8

정답 및 해설

무효율은 무효전력을 피상전력으로 나눈 값으로 0.6 이다.

$P_a=\sqrt{40^2+30^2}=50\ \mathrm{[VA]}$
$\sin\theta=\dfrac{Q}{P_a}=\dfrac{30}{50}=0.6$

나머지 보기는 무효율과 다른 값이다.

0.75 는 무효전력을 유효전력으로 나눈 값이며 무효율의 계산값과 다르다.
0.8 은 유효전력을 피상전력으로 나눈 역률이며 무효율의 계산값과 다르다.
1 은 순수 무효 회로일 때의 무효율이며 계산값과 다르다.

문제 39

의 역 라플라스 변환은?

1e^-at sin ωt

2e^-at cos ωt

3e^at cos ωt

4e^at sin ωt

문제 40

다음 회로에 관한 설명으로 틀린 것은?

1캐패시턴스만의 회로에서는 전류가 기전력보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.

2인덕턴스마의 회로에서는 기전력은 전류보다 위상이 π/2[rad]만큼 앞선다.

3저항만의 회로에서는 전류와 기전력은 동상이다.

4저항 R과 인덕턴스 L이 직렬로 연결된 회로에서 전류는 기전력보다 앞선다.

문제 41

C급 전력증폭기의 효율은?

1AB급보다 떨어진다.

2A급, B급 또는 AB급보다 우수하다.

3A보다 떨어진다.

4B보다 떨어진다.

정답 및 해설

C급 전력증폭기의 효율은 A급, B급, AB급보다 우수하다.

C급은 도통각이 180° 보다 작아 컬렉터 전류가 흐르는 시간이 짧으므로 소비 전력이 적고 효율이 가장 높다. 대신 출력 파형 왜곡이 크다.

나머지 보기는 효율의 순서와 맞지 않는다.

AB급보다 떨어진다는 서술은 C급이 AB급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.
A급보다 떨어진다는 서술은 C급이 A급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.
B급보다 떨어진다는 서술은 C급이 B급보다 높은 효율을 내므로 틀리다.

문제 42

다음 중 JK 플립플롭의 특성방정식으로 옳은 것은? (단, Q는 현재 상태(present state)이고 Q(t+1)은 다음 상태(next state)이다.)

정답 및 해설

JK 플립플롭의 특성방정식은 $Q(t+1)=J\overline{Q}+\overline{K}Q$ 이다.

나머지 식은 동작표의 한 줄에서 어긋난다.

$Q(t+1)=J+\overline{K}Q$ 식은 $J=K=1,\ Q=1$ 에서 1 이 되어 토글 결과 0 과 다르다.
$Q(t+1)=J+K\overline{Q}$ 식은 $J=K=0,\ Q=1$ 에서 0 이 되어 유지 결과 1 과 다르다.
$Q(t+1)=\overline{J}Q+K\overline{Q}$ 식은 $J=1,\ K=0,\ Q=0$ 에서 0 이 되어 세트 결과 1 과 다르다.

문제 43

M/S 플립플롭은 어떠한 현상을 해결하기 위한 것인가?

1Delay 현상

2Race 현상

3Set 현상

4Toggle 현상

정답 및 해설

M/S 플립플롭은 레이스(Race) 현상을 해결하기 위한 회로이다.

나머지 보기는 해결 대상이 아니다.

지연(Delay) 현상은 M/S 구조로 없애는 문제가 아니다.
세트(Set) 현상은 플립플롭의 정상 입력 동작이며 해결할 대상이 아니다.
토글(Toggle) 현상은 J=K=1 일 때의 정상 동작이며 해결할 대상이 아니다.

문제 44

주파수 변조에서 최대 주파수 편이가 60kHz이고 최대 변조 주파수가 6kHz라면 변조도는? (단, 변조지수는 8이다.)

140%

260%

380%

4100%

문제 45

아래 회로의 주파수 특성과 가장 관계가 깊은 것은?

1저대역 통과 필터(low pass filter)

2고대역 통과 필터(high pass filter)

3대역 통과 필터(band pass filter)

4대역 제거 필터(notch filter)

정답 및 해설

그림 회로는 고대역 통과 필터(high pass filter) 특성을 갖는다.

저대역 통과 필터는 저주파를 통과시키고 고주파를 줄이는데, 이 회로는 직류에서 출력이 0 이라 특성이 반대다.
대역 통과 필터는 낮은 쪽과 높은 쪽을 모두 줄이는데, 이 회로는 고주파에서 이득이 1 로 그대로 통과시킨다.
대역 제거 필터(notch filter)는 특정 대역만 제거하고 저주파와 고주파를 모두 통과시키는데, 이 회로는 저주파 전체를 차단한다.

문제 46

윈 브리지(Wien Bridge) 발진기의 특징 중 옳은 것은?

1대형 중량이다.

2출력 파형이 불안정하다.

3주파수 변경이 양호하다.

4발진 주파수가 불안정하다.

정답 및 해설

대형 중량: 특징이 아니다.
출력 파형 불안정: 출력 파형은 안정적이다(다이오드 제한회로로 안정화).
발진 주파수 불안정: RC 소자의 안정성으로 매우 안정적이다.

주파수 변경이 양호한 것은 RC 값 조정을 통해 수십 Hz부터 수십 kHz까지 광대역 주파수 선택이 용이하다는 특성을 정확히 나타낸다.

문제 47

다음 중 수정발진자에 대한 설명으로 적합하지 않은 것은?

1수정편은 압전기 현상을 가지고 있다.

2수정편은 Q가 5000 정도로 매우 높다.

3발진주파수는 수정편의 두께와 무관하다.

4수정편은 절단하는 방법에 따라 전기적 온도특성이 달라진다.

문제 48

다음 회로에서 R_i=1MΩ이고, R_f=4MΩ일 때, 전압증폭도 A_vf는?

1-1

2-2

3-3

4-4

정답 및 해설

전압증폭도는 $A_{vf}=-4$ 이다.

$-1$ 은 계산값과 다르다.
$-2$ 는 계산값과 다르다.
$-3$ 은 계산값과 다르다.

문제 49

드리프트(drift) 현상의 주된 원인으로 적합하지 않은 것은?

1소자의 경년변화

2전원전압의 변화

3주위온도의 변화

4대역폭의 변화

문제 50

부귀환 증폭기회로의 특징으로 옳지 않은 것은?

1이득이 증가한다.

2입력 임피던스는 증가하고 출력 임피던스는 낮아진다.

3증폭도의 안정성이 증가한다.

4잡음, 왜곡이 감소된다.

문제 51

다음 그림 3-상태 출력 버퍼에서 출력(F)이 1인 경우의 입력은?

정답 및 해설

출력 F 가 1 이 되는 입력은 $A=1,\ \overline{E}=0$ 이다.

$A=0,\ \overline{E}=0$ 입력은 버퍼가 동작해 $F=A=0$ 이다.
$A=0,\ \overline{E}=1$ 입력은 버퍼가 차단되어 출력이 고임피던스 상태다.
$A=1,\ \overline{E}=1$ 입력도 버퍼가 차단되어 출력이 1 이 아니라 고임피던스 상태다.

문제 52

다음의 진리표를 갖는 조합회로 구성으로 맞는 것은?

정답 및 해설

진리표를 만족하는 회로는 B·C 를 AND 한 뒤 A 와 OR 하는 구성, 즉 $D=A+BC$ 이다.

진리표에서 A=1 인 네 행은 모두 D=1 이고, A=0 인 행은 B=C=1 일 때만 D=1 이므로 $D=A+BC$ 가 된다. 나머지 회로는 A=B=C=0 행(D=0)에서 1 을 내어 어긋난다.

B·C 를 NAND 한 뒤 A 와 OR 하는 회로는 $D=A+\overline{BC}$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.
A·B 를 NAND 한 뒤 C 와 OR 하는 회로는 $D=\overline{AB}+C$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.
A·B 를 NAND 한 뒤 C 와 NAND 하는 회로는 $D=AB+\overline{C}$ 로, A=B=C=0 에서 1 이 되어 진리표와 다르다.

문제 53

증폭 회로의 고주파 응답을 결정하는 요소는?

1롤-오프(roll-off)

2트랜지스터의 내부 커패시턴스

3컷 오프 전압(cut-off voltage)

4크로스 오버(cross over)

정답 및 해설

문제 54

다음과 같은 RC결합 증폭회로에서 전력 증폭도는 얼마인가? (단, h_fe=50, h_ie=2kΩ 이다.)

10.95

21.25

31.50

41250

문제 55

3비트 2진 하향 카운터의 상태수가 8가지인 경우 JK플립플롭은 몇 개가 필요한가?

정답 및 해설

8 가지 상태를 갖는 3비트 카운터에는 JK 플립플롭이 3 개 필요하다.

플립플롭 1 개가 2 가지 상태를 가지므로 $2^{n}=8$ 에서 $n=3$ 이다.

나머지 보기는 필요한 개수와 다르다.

1 개로는 2 가지 상태만 만들 수 있다.
5 개는 $2^5=32$ 가지 상태까지 만들 수 있어 필요한 개수보다 많다.
7 개는 $2^7=128$ 가지 상태까지 만들 수 있어 필요한 개수보다 많다.

문제 56

연산증폭기의 전달함수 (G(s))의 V₂(s)/V₁(s)는?

2-RC

31+RC

문제 57

입력이 정현파일 때 그림의 회로는 무엇인가?

1Schmitt trigger

2Voltage doubler

3Multivibrator

4Miller sweep

정답 및 해설

정현파 입력에서 그림 회로는 배전압 회로(Voltage doubler)이다.

Schmitt trigger 는 비교기에 정궤환을 걸어 히스테리시스를 만드는 회로인데, 이 회로는 증폭기와 궤환 경로 없이 다이오드와 커패시터로 정류·충전만 한다.
Multivibrator 는 능동 소자의 궤환으로 두 상태를 스위칭해 구형파를 만드는 회로인데, 이 회로의 출력은 직류 $2V_m$ 이다.
Miller sweep 은 증폭기와 궤환 커패시터의 밀러 적분으로 선형 톱니파를 만드는 회로인데, 이 회로에는 증폭 동작이 없고 출력은 직류다.

문제 58

증폭기의 귀환에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

1부귀환을 걸어주면 대역폭을 넓힐 수 있다.

2귀환신호(전류 또는 전압)가 출력전압에 비례할 때 전압귀환이라 한다.

3귀환전압이 입력신호 전압에 직렬로 연결되는 경우 직렬귀환이라 한다.

4직렬귀환과 병렬귀환이 함께 사용된 것을 복합귀환일 한다.

문제 59

트랜지스터 정 특성에서 V_CE=6V이고, I_B를 600㎂~850㎂까지 변화시킬 때 V_BE가 0.2V~0.3V의 변화를 하였다면 h_ie는 몇 Ω 인가?

1250

2400

330000

4250000

정답 및 해설

입력 저항 $h_{ie}$ 는 400 Ω 이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

250 은 계산값과 다르다.
30000 은 계산값과 다르다.
250000 은 계산값과 다르다.

문제 60

다음과 같은 멀티플렉서를 이용하여 구성한 조합논리회로가 나타내는 논리식을 SUM of Minterms 현태로 표시하면?

1F=(A, B, C)=∑(1, 3, 5, 6)

2F=(A, B, C)=∑(2, 4, 7)

3F=(A, B, C)=∑(1, 3, 6)

4F=(A, B, C)=∑(0, 2, 7, 8)

정답 및 해설

F 의 최소항 합은 $F(A,B,C)=\sum(1,3,5,6)$ 이다.

$\sum(2,4,7)$ 은 계산값과 다르다(예: 2 = 010 은 C=0 이라 F=0).
$\sum(1,3,6)$ 은 101(5)이 빠져 계산값과 다르다.
$\sum(0,2,7,8)$ 은 계산값과 다르며, 세 변수의 최소항 번호는 0~7 뿐이다.

문제 61

1cm의 반도체에 1V를 인가했을 때 이동하는 캐리어 속도를 무엇이라고 하는가?

1홀 계수

2드리프트 속도

3산란 속도

4확산 속도

문제 62

다음 배리스터(Varistor)에 대한 설명 중 틀린것은?

1비직선적인 전압, 전류특성을 갖는 2단자 반도체장치이다.

2서지(surge) 전압에 대한 회로보호용 소자로 사용된다.

3다이오드의 정류성을 이용한 것이다.

4SiC의 분말과 점토를 혼합하여 소결한 것이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 다이오드의 정류성을 이용한 소자라는 서술이다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

비직선 전압·전류 특성을 갖는 2단자 반도체 소자라는 서술은 옳다. 단자 두 개 사이의 전압에 따라 저항이 변한다.
서지 전압에 대한 회로 보호용으로 쓰인다는 서술은 옳다. 과전압이 걸리면 저항이 낮아져 서지 전류를 우회시킨다.
SiC 분말과 점토를 혼합해 소결한 것이라는 서술은 옳다. 탄화규소 배리스터는 탄화규소 입자에 점토 결합재를 섞어 성형한 뒤 고온에서 소결해 만든다.

문제 63

접합형 트랜지스터의 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

1이미터, 베이스, 컬렉터의 폭은 거의 비슷한 정도로 한다.

2불순물 농도는 이미터를 가장 크게, 컬렉터를 가장 적게 한다.

3베이스 폭은 비교적 좁게 하고, 불순물은 적게 넣는다.

4베이스 폭은 비교적 넓게 하고, 불순물은 많이 넣는다.

문제 64

균등전계 내 전자의 운동에 관한 설명 중 틀린것은?

1전자는 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다.

2전자의 운동 속도는 인가된 전위차 V의 제곱근에 반비례한다.

3전계 E에 의한 전자의 운동 에너지는 1/2mv²[J]이다.

4전위차 V에 의한 가속전자의 운동 에너지는 eV[J] 이다.

정답 및 해설

틀린 설명은 전자의 속도가 전위차의 제곱근에 반비례한다는 서술이다.

전위차 V 로 가속된 전자의 운동 에너지는 $eV=\dfrac{1}{2}mv^2$ 이므로
$v=\sqrt{\dfrac{2eV}{m}}$ 이다. 속도는 전위차의 제곱근에 비례한다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

전자가 전계와 반대 방향의 일정한 힘을 받는다는 서술은 옳다. 전자의 전하가 음이라 힘이 $F=-eE$ 이고 균등전계에서는 크기가 일정하다.
운동 에너지가 $\dfrac{1}{2}mv^2$ 라는 서술은 옳다. 질량 m, 속도 v 인 입자의 운동 에너지 정의와 같다.
전위차 V 로 가속된 전자의 운동 에너지가 $eV$ 라는 서술은 옳다. 전위차를 지나는 동안 전계가 한 일이 운동 에너지로 바뀐다.

문제 65

다음 반도체에 관한 설명 중 틀린 것은?

1진성반도체에 불순물 인(P)을 주입하면 페르미 준위 E_F가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.

2페르미 준위가 금지대 중앙에 위치해 있으면 진성반도체이다.

3페르미 준위가 전도대쪽에 가깝게 위치해 있으면 N형 반도체이다.

4진성반도체에 불순물 갈률(Ga)을 주입하면 페르미 준위 E_F가 전도대쪽에 가깝게 위치한다.

문제 66

전계의 세기가 E=100[V/m]인 전계 중에 놓인 전자에 가해지는 전자의 가속도는? (단, 전하량은 1.602×10^-19[C], 전자의 질량은 9.11×10^-31[kg]이다.)

15.82×10¹³[㎨]

21.62×10¹³[㎨]

35.93×10¹³[㎨]

41.75×10¹³[㎨]

문제 67

Fermi 준위에서의 Fermi-Dirac의 확률 분포함수 f(E)의 값은?

11/3

21/2

정답 및 해설

페르미 준위에서 페르미-디랙 분포함수의 값은 1/2 이다.

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 2 는 확률이 1 을 넘을 수 없으므로 불가능하다.
값 1 은 $E-E_F$ 가 음수로 충분히 클 때 $f(E)$ 가 접근하는 값이지 페르미 준위에서의 값이 아니다.
값 1/3 은 계산값 1/2 과 다르다.

문제 68

균등자계(B) 내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증가시켰을 때, 전자의 운동은 어떻게 변하는가?

1원운동의 주기는 변하지 않는다.

2원운동의 주기는 2배가 된다.

3원운동의 주기는 4배가 된다.

4원운동의 주기는 8배가 된다.

정답 및 해설

속도를 2배로 올려도 원운동의 주기는 변하지 않는다.

나머지 보기는 모두 주기가 속도에 따라 변한다고 하므로 맞지 않는다.

주기가 2배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
주기가 4배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
주기가 8배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.

문제 69

집적회로 내에서 전기적인 상호배선 사이의 절연과 불순물 확산에 대한 보호층을 형성하는 반도체 공정은?

1이온주입공정

2금속배선공정

3산화공정

4광사진식각공정

정답 및 해설

절연과 불순물 확산 방지용 보호층을 만드는 공정은 산화공정이다.

실리콘 표면을 산화시켜 얻는 산화막( $\mathrm{SiO_2}$ )은 절연체이며, 불순물이 원하지 않는 부분으로 확산되는 것을 막는 마스크 역할도 한다.

나머지 공정은 다음 이유로 맞지 않는다.

이온주입공정은 불순물 이온을 반도체 내부로 넣어 도핑하는 공정이다. 보호층을 만드는 공정이 아니다.
금속배선공정은 소자 사이를 도체로 연결하는 배선을 형성하는 공정이다.
광사진식각공정은 감광막과 빛을 이용해 회로 패턴을 옮겨 새기는 공정이다.

문제 70

11.2×10⁵/sec

22.5×10¹⁵/sec

35.03×10¹⁶/sec

410.3×10²²/sec

정답 및 해설

방출되는 빛의 진동수는 두 준위의 에너지 차이를 플랑크 상수로 나눈 값이다.

나머지 값은 모두 계산값과 다르다.

$1.2\times10^{5}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.
$5.03\times10^{16}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.
$10.3\times10^{22}\ \mathrm{/sec}$ 는 계산값과 다르다.

문제 71

금속 표면에 빛을 조사하면 금속 내의 전자가 방출하는 현상은?

1열전자 방출

2냉음극 방출

32차 전자 방출

4광전자 방출

문제 72

1Ω의 교류저항 성분을 가지는 PN 접합 다이오드가 상온에서 순방향으로 바이어스(Bias) 걸려 있을 때 흐르는 순방향 전류는 약 몇 A인가?

112×10^-3

215×10^-3

326×10^-3

429×10^-3

문제 73

1Zener 현상

2Piezo 효과

3Schottky 효과

4Webster 효과

문제 74

온도가 상승함에 따라 불순물 반도체의 페르미 준위는?

1전도대 쪽으로 접근한다.

2가전자대 쪽으로 접근한다.

3변함없다.

4금지대 중앙으로 접근한다.

문제 75

진성 반도체에서 온도가 상승할 때 나타나는 현상은?

1반도체의 저항이 증가한다.

2원자의 에너지가 증가한다.

3정공이 전도대에 발생된다.

4금지대가 감소한다.

문제 76

쇼트키(schottky) 다이오드는 어떠한 접촉에 의하여 이루어지고 있는가?

1금속과 금속의 접촉

2금속과 반도체의 접촉

3부도체와 반도체의 접촉

4부도체와 부도체의 접촉

정답 및 해설

쇼트키 다이오드는 금속과 반도체의 접촉으로 이루어진다.

금속과 반도체가 접촉하면 정류 작용을 하는 쇼트키 장벽이 생기고, 이 접합이 다이오드로 동작한다.

나머지 접촉은 다음 이유로 맞지 않는다.

금속과 금속의 접촉은 두 도체 사이의 접촉이라 정류성 장벽을 만들지 못한다.
부도체와 반도체의 접촉은 부도체가 전류를 통하지 않아 도통하는 정류 접합이 되지 못한다.
부도체와 부도체의 접촉은 양쪽 모두 전류를 통하지 않아 다이오드 동작을 할 수 없다.

문제 77

캐리어의 확산 속도는? (단, 캐리어 밀도는 m, 거리는 x이다.)

1dn(x)/dx에 비례

2dn(x)/dx에 반비례

3d²n(x)/dx²에 비례

4d²n(x)/dx²에 반비례

정답 및 해설

캐리어의 확산 속도는 농도 기울기 $\dfrac{dn(x)}{dx}$ 에 비례한다.

나머지 보기는 다음 이유로 맞지 않는다.

$\dfrac{dn(x)}{dx}$ 에 반비례한다는 보기는 기울기가 클수록 확산이 커지는 관계와 반대이다.
$\dfrac{d^2n(x)}{dx^2}$ 에 비례한다는 보기는 2계 미분이 확산 방정식에서 농도의 시간 변화를 정하는 항이며, 확산 속도를 정하는 항이 아니다.
$\dfrac{d^2n(x)}{dx^2}$ 에 반비례한다는 보기도 확산 속도를 정하는 항이 2계 미분이 아니므로 맞지 않는다.

문제 78

PN 접합에서 푸아송(Poisson) 방정식을 올바르게 나타낸 식은? (단, V:전압, I:전류, x:거리, ρ: 전하밀도, Є:유전율이다.

문제 79

일함수(work function)의 설명 중 틀린 것은?

1금속의 종류에 따라 값이 다르다.

2일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽게 일어난다.

3표면장벽 에너지와 Fermi 준위와의 차를 일함수라 한다.

4전자가 방출되기 위해서 최소한 이 일함수에 해당되는 에너지를 공급받아야 한다.

정답 및 해설

틀린 설명은 일함수가 큰 것이 전자 방출이 쉽다는 서술이다.

일함수는 전자를 금속 밖으로 꺼내는 데 필요한 최소 에너지이다. 값이 클수록 더 많은 에너지가 필요하므로 방출은 더 어렵다.

나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.

금속의 종류에 따라 값이 다르다는 서술은 옳다. 일함수는 물질마다 고유한 값을 가진다.
표면장벽 에너지와 페르미 준위의 차를 일함수라 한다는 서술은 옳다. 전자가 금속 밖으로 나가는 데 넘어야 할 에너지 차이이다.
전자가 방출되려면 일함수에 해당하는 에너지를 최소한 공급받아야 한다는 서술은 옳다. 그보다 작은 에너지로는 표면 장벽을 넘지 못한다.

문제 80

PN 접합 다이오드의 공핍층(depletion layer)과 공일한 용어는?

1금지대역

2밴드갭(band gap)

3천이영역(transition region)

4전도대역

정답 및 해설

공핍층과 같은 말은 천이영역(transition region)이다.

나머지 용어는 다음 이유로 맞지 않는다.

금지대역은 에너지 대역도에서 전자가 가질 수 없는 에너지 구간이다. 접합의 공간 영역이 아니다.
밴드갭은 가전자대와 전도대 사이의 에너지 간격이다. 접합의 공간 영역이 아니다.
전도대역은 전자가 자유롭게 이동할 수 있는 허용 에너지 대역이다. 접합의 공간 영역이 아니다.

문제 81

연산 처리된 10진 데이터를 입ㆍ출력하기 위한 데이터 형식은?

18진수형태

210진수형태

3UNPACK형태

4PACK형태

문제 82

다음 용어에 따른 설명이 옳지 않은 것은?

1문제분석 : 주어진 문제가 무엇인가를 분석한다.

2알고리즘 : 분석된 문제에 대한 해결책을 논리에 맞게 표현한다.

3코딩 : 알고리즘을 기호로 나타낸다.

4문서화 : 프로그램을 차후에 유지 보수할 목적으로 이해하기 쉽게 문서화하여 보관한다.

문제 83

연산자(operation)의 기능에 속하지 않는 것은?

1기억 기능

2제어 기능

3전달 기능

4함수연산 기능

문제 84

다음 중 순차 논리 회로에 해당되는 것은?

1부호기

2반가산기

3플립플롭

4멀티플렉서

정답 및 해설

문제 85

CPU에서 트랜지스터 회로가 구현할 수 있는 기본 기능이 아닌 것은?

1덧셈(adding)

2디코딩(decoding)

3시프팅(shifting)

4카운팅(counting)

문제 86

보통의 마이크로프로세서 코드에서 오퍼랜드가 될 수 없는 것은?

1데이터

2데이터의 어드레스

3명령코드

4레지스터 이름

정답 및 해설

오퍼랜드가 될 수 없는 것은 명령코드이다.

나머지 보기는 다음과 같이 오퍼랜드가 될 수 있다.

데이터는 연산의 대상 값으로 오퍼랜드(즉시 데이터)가 될 수 있다.
데이터의 어드레스는 대상 데이터가 있는 메모리 번지를 지정하는 오퍼랜드가 될 수 있다.
레지스터 이름은 대상 데이터가 들어 있는 레지스터를 지정하는 오퍼랜드가 될 수 있다.

문제 87

조건에 따라 처리를 반복ㆍ실행하는 플로우차트의 기본형은?

1분기형

2분류형

3루프형

4직선형

문제 88

파일에 레코드 개수가 256개가 있다. 이진 검색으로 특정키를 검색할 때 최대 비교 횟수는?

310

412

정답 및 해설

최대 비교 횟수는 9회이며, 이는 절반씩 줄이는 횟수 + 1 이다.

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 8 은 절반으로 줄이는 횟수일 뿐 마지막 레코드를 확인하는 비교가 빠져 계산값과 다르다.
값 10 은 계산값과 다르다.
값 12 는 계산값과 다르다.

문제 89

스택과 관련된 PUSH 및 POP 명령어의 명령형식과 가장 관계가 깊은 것은?

13-address

22-address

31-address

40-address

문제 90

CPU의 B 레지스터에 2의 보수 10101101 이 저장되어 있을 때 B 레지스터에 산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는?

111010110

200010101

311101011

411110101

정답 및 해설

산술적 우측 시프트를 세 번 수행한 결과는 11110101 이다.

산술 시프트는 부호 비트(최상위 비트 1)를 유지하며 빈 자리를 부호 비트로 채운다.
초기값 10101101
1회 11010110
2회 11101011
3회 11110101

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

11010110 은 시프트를 한 번만 수행한 결과이다.
11101011 은 시프트를 두 번 수행한 결과이다.
00010101 은 빈 자리를 0 으로 채우는 논리 시프트 결과이며, 부호를 유지하는 산술 시프트 결과가 아니다.

문제 91

비트 슬라이스 마이크로프로세서를 구성하는 요소가 아닌 것은?

1processor unit

2main memory buffer

3micro program sequencer

4control memory

문제 92

마이크로컴퓨터의 입ㆍ출력 전송 방법 중 Cycle stealing을 하는 방법은?

1CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 무조건 I/O 전송

2CPU 제어 입ㆍ출력 전송 중 조건부 I/O 전송

3I/O 장치 제어에 의한 인터럽트 방식

4I/O 장치 제어에 의한 DMA 방식

정답 및 해설

사이클 스틸링을 하는 방식은 I/O 장치 제어에 의한 DMA 방식이다.

DMA 컨트롤러가 CPU 를 거치지 않고 메모리에 직접 접근하며, 이때 CPU 의 메모리 사이클을 한 번씩 빼앗아 쓰므로 사이클 스틸링이라 한다.

나머지 방식은 다음 이유로 맞지 않는다.

CPU 제어 입·출력 전송 중 무조건 I/O 전송은 CPU 가 프로그램으로 직접 전송하므로 메모리 사이클을 가로채지 않는다.
CPU 제어 입·출력 전송 중 조건부 I/O 전송도 CPU 가 장치 상태를 확인하며 직접 전송하므로 메모리 사이클을 가로채지 않는다.
인터럽트 방식은 장치의 신호로 CPU 가 서비스 루틴을 실행해 전송을 처리하므로 데이터가 CPU 를 거친다.

문제 93

어셈블리 언어(Assembly Language)로 된 프로그램을 기계어(Machine Language)로 변환하는 것은?

1Compiler

2Translator

3Assembler

4Language Decoder

문제 94

다음 중 CPU 성능에 중요한 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

1클럭 주파수

2명령어 집합의 복합성

3병렬 처리

4연산장치의 크기

문제 95

다음 C 프로그램의 실행 결과로 옳은 것은?

110

212

314

416

문제 96

1-주소 명령 방식에 해당하는 CPU 구조는?

1스택

2단일 누산기

3범용 레지스터

4색인 레지스터

정답 및 해설

1-주소 명령 방식은 피연산자 하나만 명시적으로 지정하는 방식이며, 다른 피연산자는 암묵적으로 고정된 위치(누산기)에서 가져온다.

스택: 0-주소 방식(피연산자를 스택에서 자동 추출)에 해당한다.
범용 레지스터와 색인 레지스터: 3-주소 또는 2-주소 방식에 해당하므로 1-주소 방식의 정의와 맞지 않는다.

문제 97

1024×8 Bit ROM에 필요한 주소 및 데이터 핀의 수는 최소 몇 개인가?

216

318

424

정답 및 해설

필요한 핀은 주소 핀 + 데이터 핀의 합인 최소 18개이다.

용량이 1024 워드이면 $1024=2^{10}$ 이므로 주소 핀은 10개이다.
워드당 8비트이므로 데이터 핀은 8개이다.
$10+8=18$

나머지 값은 다음 이유로 맞지 않는다.

값 8 은 데이터 핀만 센 값으로 주소 핀이 빠져 있다.
값 16 은 계산값과 다르다.
값 24 는 계산값과 다르다.

문제 98

다음 소프트웨어의 분류를 나타내는 단어들 중 성격이 다른 하나는?

1미들웨어

2프리웨어

3쉐어웨어

4라이트웨어

문제 99

다음 회로에서 클록 신호가 0에서 1로 바뀔 때, S=0, R=1이면 출력은 얼마인가?

3-1

4변화 없음

정답 및 해설

클록이 1이 되면 S=0, R=1 은 리셋 입력이므로 출력 Q 는 0이 된다.

오답 소거

1 은 S=1, R=0 일 때의 세트 상태 출력으로, 이번 입력의 추적 결과와 다르다.
-1 은 논리 회로 출력이 0 과 1 두 값만 가지므로 나올 수 없는 값이다.
변화 없음은 S=R=0 이어서 입력 NAND 출력이 모두 1 일 때의 유지 상태이며, 이번에는 아래쪽 입력 NAND 가 0 을 내므로 해당하지 않는다.

문제 100

입출력 채널에 대한 설명 중 잘못된 것은?

1입출력 명령을 해독한다.

2채널프로그램에 따라 입출력 장치를 지시 및 제어한다.

3채널명령어(CCW)는 명령코드, 플래그, 데이터 어드레스, 데이터 크기로 구성된다.

4CPU의 지시를 받아 입출력 동작을 수행한다.