[9급 서울시 전기이론] 24년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

<보기>의 회로에서 흐르는 전류 $I$의 값[mA]은?
<보기>

5

10

15

20

<보기>의 회로에서 시간 $t<0$[s] 동안 스위치가 $a$로 연결되어 콘덴서가 충분히 충전되었다고 가정한다. 시간 $t=0^{+}$[s]에 스위치가 $b$로 연결될 때, $t=0.2$[s]에 저항 200[kΩ]에 흐르는 전류 $i(t)$의 값[μA]은? (단, $e^{-1}=0.4$로 한다.)
<보기>

1

5

10

20

자유공간에서 원점을 중심으로 하고 반지름이 1[m]인 구형 이상 도체(perfect conductor)가 있다. 이 이상 도체 표면이 총 1[C]의 전하로 균일하게 대전되어 있을 때, 원점으로부터 $x$축으로 10[m] 떨어진 곳에 위치하고 있는 10[C]의 전하를 갖는 대전입자가 있다. 이때, 대전입자가 받는 정전기력의 크기[N]는? (단, $\epsilon_0$는 자유공간에서의 유전율이다.)

$\frac{1}{40\pi}$

$\frac{1}{40\pi\epsilon_0}$

$\frac{1}{400\pi}$

$\frac{1}{400\pi\epsilon_0}$

<보기>와 같이 주기적으로 변하는 전압 $v(t)$의 실효값[V]은?
(단, 해당 파형의 주기 $T=1$[sec]이다.)
<보기>

1

$\sqrt{1.5}$

$\sqrt{2}$

$\sqrt{3}$

<보기>의 회로와 같이 $xy$ 평면에 놓인 정사각형 코일에 시변 자속밀도 $B(t)=\hat{\mathbf{z}}\cos(100t)$[Wb/m²]가 통과할 때, 콘덴서에 흐르는 전류 $i(t)$의 값[pA]은? (단, 프린징 효과는 무시한다.)
<보기>

$\cos(100t)$

$10\cos(100t)$

$-\sin(100t)$

$-10\sin(100t)$

투자율이 $2\mu_0$인 자성체 내에 벡터 자위(magnetic vector potential)가 $\hat{\boldsymbol{A}}=y^2z\hat{\mathbf{x}}+xy\hat{\mathbf{y}}-4xz^2\hat{\mathbf{z}}$[Wb/m]와 같이 분포할 때, 면($x=1$[m], $0\le y\le 3$[m], $0\le z\le 1$[m])을 통과하는 전류의 크기[A]는? (단, $\mu_0$는 자유공간에서의 투자율이다.)

0

$\frac{3}{\mu_0}$

$\frac{6}{\mu_0}$

$\frac{12}{\mu_0}$

콘덴서에 저장된 에너지가 2[J]이고 2[kV]의 직류 전압이 걸려 있을 때, 콘덴서의 용량[μF]은?

1

2

3

4

직렬회로로 구성된 저항 $R$[Ω], 유도성 리액턴스 $X$[Ω]의 회로에 교류실효전압 $V$[V]를 가했을 때, 유효전력[W]과 무효전력[Var]을 옳게 짝지은 것은?
유효전력　무효전력

$\frac{V^2R}{R^2+X^2}$　$\frac{V^2X}{R^2+X^2}$

$\frac{V^2X}{R^2+X^2}$　$\frac{V^2R}{R^2+X^2}$

$\frac{V^2(R+jX)}{R^2+X^2}$　$\frac{V^2R}{R^2+X^2}$

$\frac{V^2R}{R^2+X^2}$　$\frac{V^2(R+jX)}{R^2+X^2}$

<보기>의 식으로 설명되는 현상으로 가장 옳은 것은?
<보기>
$\delta=\sqrt{\frac{1}{\pi f\sigma\mu}}$
$\delta$: 침투깊이　$f$: 주파수
$\sigma$: 도전율　$\mu$: 투자율

렌츠의 법칙

패러데이의 법칙

표피효과

비오-사바르 법칙

어떤 회로에 공급되는 전력이 시간에 따라 $p(t)=2t+2$[W]와 같이 변할 때, $t=0$[s]에서 $t=2$[s]까지 공급되는 에너지의 값[J]은?

4

6

8

10

자유공간 내 무한한 길이의 도선에서 0.5[m] 거리에 점이 위치한다. 이때, 이 점에서 자속밀도의 크기[Wb/m²]는?
(단, 도선을 통해 흐르는 전류는 2[A], 자유공간의 투자율 $\mu_0$는 $4\pi\times10^{-7}$[H/m]이다.)

$1\times10^{-7}$

$2\times10^{-7}$

$4\times10^{-7}$

$8\times10^{-7}$

<보기>의 회로에서 $R_L$ 부하에 최대 전력 전달이 되도록 저항값을 정하려 한다. 이때, $R_L$의 값[Ω]은?
<보기>

8

10

12

14

<보기>의 회로에서 $R_5$에 흐르는 전류 $I$의 값[A]은?
<보기>

1

2

3

4

<보기>와 같이 두 개의 서로 다른 유전체로 이루어진 평행판 커패시터가 있다. 첫 번째 유전체의 두께 $d_1$은 4.5[m], 비유전율 $\epsilon_{\gamma1}$은 1이며, 두 번째 유전체의 두께 $d_2$는 9[m], 비유전율 $\epsilon_{\gamma2}$은 2라고 할 때, 이 커패시터의 전체 정전용량의 값[F]은? (단, 두 평행판의 면적 $S$는 1[m²]이고, 자유공간의 유전율 $\epsilon_0$는 $9\times10^{-12}$[F/m]이다.)
<보기>

$0.5\times10^{-12}$

$1\times10^{-12}$

$2\times10^{-12}$

$3\times10^{-12}$

<보기>에서 $R$ 양단의 전압 $V_R$의 크기[V]와 극성을 옳게 짝지은 것은?
<보기>
크기　극성

1.6　+

1.6　−

10.4　+

10.4　−

<보기>에서 $a-b$ 좌측을 테브난의 등가회로로 바꿀 때, $V_1$과 $V_2$의 값[V]은?
<보기>
$V_1$　$V_2$

20　$\frac{50}{3}$

20　30

36　$\frac{50}{3}$

36　30

<보기>에서 $v(t)=10\sin\omega t$[V], $R=1$[kΩ], $L=1$[mH], $C=0.1$[μF]일 때, 전원에 흐르는 전류 $i(t)$와 전압 $v(t)$가 동일한 위상이 되는 각주파수 $\omega$의 값[rad/s]은?
<보기>

$\frac{10^4}{2\pi}$

$10^4$

$10^5$

$10^6$

<보기>와 같은 이상적인 연산증폭기에서 $v_a=20$[V], $v_b=10$[V], $R_1=10$[kΩ], $R_2=1$[kΩ]일 때, $v_o$의 값[V]은?
<보기>

−1

−2

−100

−200

<보기>에서 $R_1=10$[Ω], $R_2=1$[Ω], $V_s=100$[V]이며, 스위치가 오래 닫혀 있다가 $t=0^{+}$[s]에서 갑자기 열릴 때, 스위치가 열리는 순간 출력전압 $v_o(t)$의 크기[kV]는?
<보기>

0.01

0.1

0.11

1

<보기>의 평형 3상 Y−Y회로에서 $V_0$의 크기[V]는?
(단, $V_1=200\angle 45^\circ$[V], $V_2=200\angle -75^\circ$[V], $V_3=200\angle -195^\circ$[V]이고, 모든 전압은 실효값이다.)
<보기>

$\sqrt{2}\angle 0^\circ$

$10\sqrt{2}\angle 120^\circ$

$50\sqrt{2}\angle 30^\circ$

$100\sqrt{2}\angle 90^\circ$