[9급 서울시 전기이론] 18년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

개방 단자 전압이 12[V]인 자동차 배터리가 있다. 자동차 시동을 걸 때 배터리가 0.5[Ω]의 부하에 전류를 공급하면서 배터리 단자 전압이 10[V]로 낮아졌다면 배터리의 내부 저항값[Ω]은?

0.1

0.15

0.2

0.25

특이함수(스위칭함수)에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?
<보기>
ㄱ. 특이함수는 그 함수가 불연속이거나 그 도함수가 불연속인 함수이다.
ㄴ. 단위계단함수 $u(t)$는 $t$가 음수일 때 -1, $t$가 양수일 때 1의 값을 갖는다.
ㄷ. 단위임펄스함수 $\delta(t)$는 $t=0$ 외에는 모두 0이다.
ㄹ. 단위램프함수 $r(t)$는 $t$의 값에 상관없이 단위 기울기를 갖는다.

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄷ, ㄹ

공장의 어떤 부하가 단상 220V/60Hz 전력선으로부터 0.5의 지상 역률로 22kW를 소비하고 있다. 이때 공장으로 유입되는 전류의 실횻값[A]은?

50

100

150

200

<보기>와 같은 필터 회로에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
<보기>

입력전압 $V_{\mathrm{in}}$의 주파수가 0일 때 출력전압 $V_{\mathrm{out}}$은 0이다.

입력전압 $V_{\mathrm{in}}$의 주파수가 무한대이면 출력전압 $V_{\mathrm{out}}$은 $V_{\mathrm{in}}$과 같다.

필터회로의 차단주파수는 $f_c=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{R_1C_1}}$ [Hz]이다.

차단주파수에서 출력전압은 입력전압보다 위상이 45° 뒤진다.

반경이 $a$, $b(b>a)$인 두 개의 동심도체 구껍질(spherical shell)로 구성된 구 커패시터의 정전용량은?

$\dfrac{2\pi\epsilon}{a-b}$

$\dfrac{4\pi\epsilon}{a-b}$

$\dfrac{2\pi\epsilon}{\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{b}}$

$\dfrac{4\pi\epsilon}{\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{b}}$

<보기>와 같이 평균길이가 10cm, 단면적이 20cm2, 비투자율이 1,000인 철심에 도선이 100회 감겨있고, 60Hz의 교류전류 2$A$(실효치)가 흐르고 있을 때, 전압 $V$의 실효치[V]는?
(단, 도선의 저항은 무시하며, $\mu_0$는 진공의 투자율이다.)
<보기>

$12\pi\times10^6\mu_0$

$24\pi\times10^6\mu_0$

$36\pi\times10^6\mu_0$

$48\pi\times10^6\mu_0$

<보기>와 같이 종속전압원을 갖는 회로에서 $V_2$ 전압[V]은?
<보기>

1

1.5

2

3

자유공간에 놓여 있는 1cm 두께의 합성수지판 표면에 수직방향(법선방향)으로 외부에서 전계 $E_0$[V/m]를 가하였을 경우에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? (단, 합성수지판의 비유전율은 $\epsilon_r=2.5$이며, $\epsilon_0$는 자유공간의 유전율이다.)

합성수지판 내부의 전속밀도는 $\epsilon_0E_0$[C/m2]이다.

합성수지판 내부의 전계의 세기는 $0.4E_0$[V/m]이다.

합성수지판 내부의 분극 세기는 $0.5\epsilon_0E_0$[C/m2]이다.

합성수지판 외부에서 분극 세기는 0이다.

15[F]의 정전용량을 가진 커패시터에 270[J]의 전기에너지를 저장할 때, 커패시터 전압[V]은?

3

6

9

12

자성체의 성질에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

강자성체의 온도가 높아져서 상자성체와 같은 동작을 하게 되는 온도를 큐리온도라 한다.

강자성체에 외부자계가 인가되면 자성체 내부의 자속밀도는 증가한다.

발전기, 모터, 변압기 등에 사용되는 강자성체는 매우 작은 인가자계에도 큰 자화를 가져야 한다.

페라이트는 매우 높은 도전율을 가지므로 고주파수 응용 분야에 널리 사용된다.

<보기>와 같은 회로에서 스위치 $S$를 닫고 3초 후 커패시터에 나타나는 전압의 근삿값[V]은? (단, $V_s=50$[V], $R=3$[MΩ], $C=1$[μF]이며, 스위치를 닫기 전 커패시터의 전압은 0이다.)
<보기>

18.5

25.5

31.5

35.5

$R-L-C$ 직렬회로에 공급되는 교류전압의 주파수가 $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ [Hz]일 때, <보기>의 설명 중 옳은 것을 모두 고른 것은?
<보기>
ㄱ. $L$ 또는 $C$ 양단에 가장 큰 전압이 걸리게 된다.
ㄴ. 회로의 임피던스는 가장 작은 값을 가지게 된다.
ㄷ. 회로에 흐른 전류는 공급전압보다 위상이 뒤진다.
ㄹ. $L$에 걸리는 전압과 $C$에 걸리는 전압의 위상은 서로 같다.

ㄱ, ㄴ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄷ, ㄹ

ㄴ, ㄷ, ㄹ

<보기>와 같은 회로에서 전압 $V_x$의 값[V]은?
<보기>

10

20

30

45

<보기>와 같은 2포트 회로의 어드미턴스(Y) 파라미터를 모두 더한 값[℧]은?
<보기>

1/15

1/30

15

30

<보기>와 같은 $RL$ 직렬회로에서 소비되는 전력[kW]은?
<보기>

3.2

3.8

4

10

<보기>와 같은 회로에서 $V_{ab}$ 전압의 정상상태 값[V]은?
<보기>

$5+j10$

$5+j5$

$j5$

$j10$

<보기>와 같은 회로에서 $R_x$에 최대 전력이 전달될 수 있도록 할 때, 저항 $R_x$에서 소모되는 전력[W]은?
<보기>

1

5

10

15

비정현파 전류
$i(t)=10\sin\omega t+5\sin(3\omega t+30^\circ)+\sqrt{3}\sin(5\omega t+60^\circ)$
일 때, 전류 $i(t)$의 실횻값[A]은?

6

8

10

12

라플라스 함수 $F(s)=\dfrac{s+1}{s^2+2s+5}$의 역변환 $f(t)$는?

$e^{-2t}\cos t$

$e^{-2t}\sin t$

$e^{-t}\cos 2t$

$e^{-t}\sin 2t$

비투자율이 3,600, 비유전율이 1인 매질 내 주파수가 1[GHz]인 전자기파의 속도[m/s]는?

$3\times10^8$

$1.5\times10^8$

$5\times10^7$

$5\times10^6$