[9급 서울시 전기이론] 26년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

$i(t)=10\sin\left(\omega t+\frac{\pi}{6}\right)$[A]로 표시되는 전류파보다 위상이 30°만큼 앞서고 실횻값(RMS)이 10[V]인 전압파의 표시식으로 가장 옳은 것은?

$10\sin(\omega t)$

$10\sin\left(\omega t+\frac{\pi}{3}\right)$

$10\sqrt{2}\sin(\omega t)$

$10\sqrt{2}\sin\left(\omega t+\frac{\pi}{3}\right)$

전류 20[A]가 흐를 때 전력 100[W]가 소모되는 저항이 있다. 이 저항에 전류 30[A]를 흘렸을 때 소모되는 전력의 값[W]은?

44.4

135.5

150

225

이상적인 독립전압원의 내부저항 값[Ω]으로 가장 옳은 것은?

0

$\infty$

1

$-\infty$

정전계 내에서 “임의의 폐곡면을 통해 나가는 총 전속은 그 폐곡면에 의해 둘러싸인 총 전하와 같다”는 물리적 특성이 있다. 이 특성을 전속밀도($D$)와 체적전하밀도($\rho_v$)로 나타낸 수식으로 가장 옳은 것은?

$\nabla\times D=\rho_v$

$\nabla\cdot D=0$

$\nabla\cdot D=\rho_v$

$\nabla\times D=0$

<보기>에서 (a)의 인덕턴스에 전류가 (b)와 같이 흐를 때 $1<t<5$[s] 구간에서 인덕터 양단 전압 $V_L$의 값[V]은? (단, 인덕턴스는 4[H]이다.)
<보기>

$-40$

$-10$

0

40

<보기>의 교류 회로에서 단자 $a-b$에 대한 노턴 등가회로를 구하고자 한다. 이때, 단자 $a-b$에서 본 노턴 저항 $R_N$의 값[kΩ]과 노턴 전류 $I_N$의 값[mA]은?
<보기>

$R_N$ 4.5, $I_N$ $-\frac{8}{3}$

$R_N$ 4.5, $I_N$ $\frac{8}{3}$

$R_N$ 6, $I_N$ $-\frac{8}{3}$

$R_N$ 18, $I_N$ 4

<보기> 회로에서 단자 $a$와 $b$ 사이의 등가 커패시턴스의 값[F]은? (단, 초기 전하량은 0이며, $C_1$=20[F], $C_2$=5[F], $C_3$=6[F], $C_4$=10[F], $C_5$=5[F], $C_6$=2.5[F], $C_7$=10[F], $C_8$=12[F]이다.)
<보기>

4

6

8

10

부하가 $\varDelta$결선, 부하 임피던스각 $\theta=\frac{\pi}{6}$일 때, 선전압의 실횻값(RMS)은 100[V], 선전류의 실횻값(RMS)은 100[A]인 평형 3상계통에서 부하에 공급되는 총 유효전력의 값[kW]은?

$\frac{15}{\sqrt{6}}$

$\frac{15}{\sqrt{3}}$

15

$15\sqrt{3}$

자계의 세기 $H$=2,000[A/m]의 균등자계에 위치한 단면적 20[cm2]인 자성체에 20$k$[Wb]의 자속이 자성체 단면을 수직으로 통과할 때 이 자성체의 투자율의 값[H/m]은? (단, $k$는 상수이며 자성체의 자기포화현상은 무시한다.)

5$k$

20$k$

100$k$

200$k$

여름철 하루 평균 1[kW/m2]의 태양광 에너지가 5시간 동안 조사된다. 이때 1[m2] 크기의 태양광 패널 A는 48[V] 및 5[A] 출력으로 발전한다. 이를 고려하여, 2.4[kW]의 전력을 소모하는 에어컨을 5시간 가동하기 위해 필요한 태양광 패널 A의 최소 수량[개]은? (단, 전기적 손실은 없는 것으로 가정한다.)

1

5

10

20

<보기> 시간신호 $x(t)$의 라플라스 변환 $X(s)$를 바르게 구한 것은? (단, $u(t)$는 단위계단 함수이다.)
<보기>
$x(t)=e^{-2t}u(t)+3(t-1)u(t-1)-2\cos(4t)u(t)$

$X(s)=\frac{1}{s+2}+\frac{3e^{-s}}{s^2}-\frac{2s}{s^2+16}$

$X(s)=\frac{1}{s+2}+\frac{3}{s^2}-\frac{2s}{s^2+16}$

$X(s)=\frac{1}{s+2}+\frac{3e^{-s}}{s}-\frac{2s}{s^2+16}$

$X(s)=\frac{1}{s+2}+\frac{3e^{-s}}{s^2}-\frac{2}{s^2+16}$

유전체 A와 B의 경계에서 전계의 방향이 <보기>와 같을 때, 전계의 세기 $E_A=250\sqrt{3}$[V/m]일 경우 전계의 세기 $E_B$의 값[V/m]은?
<보기>

250

$250\sqrt{3}$

750

$750\sqrt{3}$

<보기> 회로에서 전류 $i_x$의 값[A]은?
<보기>

0.5

1.0

1.5

2.0

<보기> 회로에서 단자 $a-b$에 나타나는 전압의 값[V]은? (단, $V_1$=40[V], $V_2$=10[V], $V_3$=120[V], $R_1$=8[Ω], $R_2$=5[Ω], $R_3$=4[Ω], $R_4$=20[Ω], $R_5$=2[Ω]이다.)
<보기>

8

9

10

11

<보기>의 회로에서 $R$=1[kΩ], $r$=1[Ω], $V_s$=10[V]이다. 스위치가 오래 닫혀 있어 인덕터에 정상상태 전류가 흐르고 있다가 $t=0$에서 갑자기 열릴 때, 스위치가 열린 직후의 전압 $v_o$의 값[kV]은?
<보기>

0.01

0.1

1

10

<보기>와 같이 진공에서 $xy$평면 위 정삼각형의 세 꼭짓점에 동일한 점전하 3[C]를 각각 놓았다. 정삼각형의 한 변의 길이는 1[m]이다. 이때 정삼각형의 무게중심에 또 다른 점전하 $q$[C]를 놓아, 세 꼭짓점에 놓인 각 점전하가 받는 알짜 전기력이 모두 0이 되도록 하려고 한다. 이때 무게중심에 놓아야 할 점전하 $q$의 값[C]은?
<보기>

$-3$

$-\sqrt{3}$

$\sqrt{3}$

3

전류밀도 $\overrightarrow{J}=4y^2\overrightarrow{a_y}+z\overrightarrow{a_z}$[A/m2]일 때, $-1\le x\le 1$[m], $-1\le y\le 1$[m], $-1\le z\le 1$[m]의 체적에서 발산하는 전체 전류의 값[A]은?

1

2

4

8

<보기>와 같이 서로 다른 두 유전체로 반씩 채워진 평판 콘덴서의 정전용량의 값[F]은? (단, $\epsilon_{r1}=10$, $\epsilon_{r2}=4$, $\epsilon_0=\frac{1}{36\pi}\times10^{-9}$[F/m], $d$=2[mm], $S=36\pi$[cm2]이다.)
<보기>

$1\times10^{-6}$

$2.5\times10^{-6}$

$1.5\times10^{-10}$

$3.5\times10^{-10}$

도선 내부의 물질이 균질하여 모든 지점에서 비저항이 $1.6\times10^{-8}$[Ω·m]로 일정하고, 도선은 길이 방향으로 일정한 원형 단면을 가진다. 도선의 길이가 10[m], 단면적이 $2.0\times10^{-6}$[m2]일 때, 이 도선의 저항값[Ω]은?

0.04

0.08

0.16

0.80

주파수 $f$=100[MHz]를 가지는 전자기파가 공기 중에서 이동한 뒤, 물속을 통과하였다. 이 전자기파의 주파수, 전파속도, 파장의 변화에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? (단, 물의 비유전율 $\epsilon_r$=81, 비투자율 $\mu_r$=1이다.)

주파수, 전파속도, 파장 모두 변화 없다.

주파수, 전파속도와 파장은 모두 1/9배로 감소한다.

주파수는 변화 없고, 전파속도와 파장은 모두 1/9배로 감소한다.

주파수, 전파속도와 파장은 모두 9배로 증가한다.