[전기기능사 필기] 16년 3회차 기출문제 해설 페이지

2전력계법에서 부하전력은 두 전력계 지시값의 합인 $P=P_1+P_2$이다. $P=200+200=400\mathrm{W}$로 계산되어 정답은 400W이다.

코일에 흐르는 전류가 변화하려 하면 코일은 그 변화를 방해하는 방향으로 기전력을 유도하고, 전류가 감소하면 이를 계속 유지하려는 성질을 나타낸 것으로, 이는 자속(전류)의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 발생한다는 렌츠의 법칙을 설명한 것이다.

플레밍의 왼손법칙은 엄지: 힘(F), 검지: 자속(B), 중지: 전류(I)의 방향을 나타낸다. 따라서 전류의 방향을 나타내는 손가락은 중지이다.

진공 중 점전하 사이 힘은 $F=9\times10^{9}\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}$이다. $F=9\times10^{9}\times\dfrac{10\times10^{-6}\times20\times10^{-6}}{1^2}=1.8\mathrm{N}=18\times10^{-1}\mathrm{N}$으로 계산된다.

비사인파 전류 $i=3+10\sqrt2\sin(\omega t-\tfrac{\pi}{6})+5\sqrt2\sin(3\omega t-\tfrac{\pi}{3})$의 실효값은 직류분과 각 고조파 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구한다. $I=\sqrt{3^2+10^2+5^2}=\sqrt{134}\approx11.6\mathrm{A}$이다.

전력량 $1\mathrm{Wh}=1\mathrm{W}\times3600\mathrm{s}=3600\mathrm{J}$이다. 쿨롱(C)은 전하량의 단위이므로 전력량과는 다르다.

평형 3상 회로의 전체 소비전력은 각 상의 소비전력을 모두 더한 값이므로 결선방식에 무관하게 $P_{3\phi}=3P$이다.

순시값 $v=\sqrt{2}V\sin\omega t$에서 $\omega t=\pi/6$일 때 $v=100\sqrt{2}\mathrm{V}$이므로 $\sqrt{2}V\times0.5=100\sqrt{2}$, 따라서 $V=200\mathrm{V}$이다.

공기(진공) 중에서 자극 $m(\mathrm{Wb})$으로부터 나오는 자기력선(자속선)의 총수는 자기 가우스 정리에 의해 $N=\dfrac{m}{\mu_0}$이다.

RC 병렬회로에서 $I_C=\omega CV$, $I_R=V/R$이므로 전류 $I$가 $E(=I_R \text{ 축})$와 이루는 위상각은 $\theta=\tan^{-1}(\omega CR)$이다.

전도도 0.2℧는 저항 $R=1/G=5\Omega$에 해당하며, 이를 2개 직렬 접속하면 합성저항은 $R=5+5=10\Omega$이다. 따라서 $V=IR=3\times10=30\mathrm{V}$이다.

전기장의 세기는 $E=\dfrac{D}{\varepsilon_0\varepsilon_s}=\dfrac{2\times10^{-6}}{8.855\times10^{-12}\times2.5}\approx9\times10^{4}\mathrm{V/m}$이다.

1차전지(재충전이 불가능한 전지)로 가장 널리 사용되는 것은 망간건전지이다. 니켈카드뮴전지와 납축전지는 재충전이 가능한 2차전지이다.

스위치가 열려 있을 때는 $8\Omega$ 경로만 흐르므로 전전류는 $I_1=E/(8+3)=E/11$이다. 스위치를 닫으면 $8\Omega$과 $R_x$가 병렬이 되어 합성저항이 $3+\dfrac{8R_x}{8+R_x}$가 되고, 전류가 3배가 되려면 저항이 1/3인 $11/3\,\Omega$이 되어야 한다. 이를 풀면 $R_x\approx0.73\,\Omega$이다.

양성자는 양(+)전하, 전자는 음(-)전하로 서로 반대 극성을 가지므로 “양성자와 전자의 극성은 같다”는 설명이 틀렸다. 나머지는 원자의 전하 대칭성에 대한 옳은 설명이다.

저항의 직렬 접속에서 합성저항은 각 저항의 산술합인 $R=R_1+R_2+R_3$이다.

전력량 1kWh는 860kcal에 해당하므로 $Q=860\times3\mathrm{kW}\times1\mathrm{h}=2580\mathrm{kcal}$이다.

영구자석은 외부 자기장이 없어도 자성을 오래 유지해야 하므로 잔류자기($B_r$)와 보자력($H_c$)이 모두 큰 재료가 적합하다.

같은 부호의 전기력선끼리는 서로 반발하며 교차하지 않으므로 “흡인한다”는 설명이 틀렸다. 전기력선은 양전하에서 나와 음전하에서 끝난다.

정전유도가 일어나면 대전체와 가까운 쪽에 반대 부호의 전하가 유도되어 인력이 작용하므로 “반발력”이라는 설명이 틀렸다.

고장 시 불평형 차전류가 평형(관통)전류의 일정 비율 이상이 되면 동작하는 계전기는 비율차동계전기이다. 변압기·발전기의 내부고장 보호에 사용된다.

단락비가 큰 기기는 동기임피던스가 작아 전기자 반작용이 작고, 전압변동률도 작으며 안정도가 좋다. 따라서 “전기자 반작용이 크다”는 틀린 설명이다.

제너 다이오드는 역방향 항복 전압 부근에서 전압을 일정하게 유지하는 정전압용 다이오드이다.

변압기 철심에서 실제 철의 단면적과 철심의 유효 면적의 비를 점적률(space factor)이라 한다.

단상 유도전동기의 기동방식 중 기동토크가 가장 큰 것은 반발 기동형이며, 이후 반발유도형, 콘덴서 기동형, 분상 기동형 순으로 작아진다.

파권은 중권과 달리 극수와 무관하게 병렬회로수 $a=2$로 일정하다.

무부하시험에서는 철손·여자전류를, 단락시험에서는 동손·임피던스전압(전압변동률 산정 근거)을 구할 수 있으나, 절연내력은 별도의 절연내력시험으로 확인해야 한다.

동기속도 $N_s=\dfrac{120f}{p}$이며, 극수가 최소인 2극일 때 최고속도가 되므로 $N_s=\dfrac{120\times60}{2}=3600\mathrm{rpm}$이다.

회전기의 최저 절연저항값은 $R=\dfrac{V_n(\mathrm{V})}{1000+P(\mathrm{kW})}(\mathrm{M}\Omega)$, 즉 정격전압을 (1000+정격출력)으로 나눈 값으로 규정한다.

기전력의 크기가 다르면 무효순환전류가 흘러 권선이 가열되고 감자작용이 나타나지만, 동기화전력은 기전력의 위상이 다를 때 발생하는 현상이므로 크기 차이만으로 나타나는 현상은 아니다.

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

전압변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_0-V_n}{V_n}\times100(\%)$로 정의된다.

매극매상당 슬롯수는 $q=\dfrac{\text{총 슬롯수}}{\text{극수}\times\text{상수}}=\dfrac{36}{6\times3}=2$이다.

슬립 3%이므로 동기속도는 $N_s=\dfrac{N}{1-s}=\dfrac{1164}{0.97}=1200\mathrm{rpm}$이며, 극수는 $p=\dfrac{120f}{N_s}=\dfrac{120\times60}{1200}=6$극이다.

그림은 트랜지스터의 스위칭(초퍼)으로 전기자에 가해지는 평균 전압을 조절하는 회로이며, 속도식 $N=K\dfrac{V-I_aR_a}{\phi}$에서 인가전압 $V$를 제어하는 방식이므로 전압제어법이다.

타여자기는 계자권선이 전기자와 전기적으로 접속되지 않고 별도의 독립된 전원에서 여자되는 방식이다.

IGBT는 대전류·고전압을 다룰 수 있으면서 게이트 신호만으로 스스로 턴오프(자기소호)가 가능한 소자이다.

슬립에 따른 토크곡선이 여러 개(2차 저항값에 따라) 나타나는 것은 2차 회로에 외부저항을 삽입해 기동특성을 조정할 수 있는 3상 권선형 유도전동기의 특성이다.

변압기의 전압비는 권수비와 같으므로 $a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{6000}{200}=30$이다.

3상 유도전동기의 효율은 출력을 3상 전기입력으로 나눈 값이므로 $\eta=\dfrac{P}{\sqrt{3}V_nI_1\cos\theta}\times100(\%)$로 나타낸다.

합성수지관 상호 접속에는 커플링을 사용한다. 커넥터는 관과 박스의 접속, 노멀밴드는 배관 방향 전환에 사용된다.

개폐기·접속기·배선용차단기는 배선기구에 속하지만, 배전반은 이러한 기구들을 모아 설치하는 구조물이므로 배선기구가 아니다.

전기설비기술기준의 판단기준에서 가공전선로 지지물 기초의 안전율은 2 이상이어야 한다.

7000V 이하 회전기의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.5배(최저 500V)이다. $220\times1.5=330\mathrm{V}$로 500V에 못 미치므로 최저기준인 500V를 적용한다.

피뢰기의 약호는 LA(Lightning Arrester)이다. PF는 전력퓨즈, SA는 서지흡수기, COS는 컷아웃스위치이다.

배전반은 전기설비 그림기호 규정에서 정해진 고유 기호로 표시되며, 제시된 보기 중 이 규정에 부합하는 기호가 배전반을 나타낸다.

칸델라(cd)는 광도(luminous intensity)의 단위이다.

케이블공사에서 조영재의 옆면 또는 아래면을 따라 붙이는 경우 지지점 간 거리는 2m 이하로 한다.

흥행장의 저압 옥내배선, 전구선 또는 이동전선의 사용전압은 400V 미만이어야 한다.

누전차단기는 전로에 지락(누전)이 발생했을 때 이를 검출하여 전로를 차단함으로써 감전·화재를 방지하기 위해 설치한다.

가교폴리에틸렌(XLPE) 및 에틸렌프로필렌고무혼합물(EPR) 절연전선의 허용온도는 90℃이다.

금속덕트를 조영재에 붙이는 경우 지지점 간 거리는 3m 이하로 하여야 한다.

후강 전선관의 규격은 16, 22, 28, 36, 42, 54, 70, 82, 92, 104(mm)로 짝수 호칭이며, 50은 후강 전선관 규격에 해당하지 않는다.

완전확산면은 보는 방향에 관계없이 휘도(luminance)가 일정한 면을 말한다.

교통신호등 회로의 사용전압이 150V를 초과하는 경우 지락 발생 시 자동으로 전로를 차단하는 장치를 시설하여야 한다.

진동 등으로 헐거워질 우려가 있는 단자 접속부에는 스프링 와셔를 끼워 고정한다.

금속관을 구부릴 때 그 안쪽의 반지름은 관 안지름의 6배 이상이 되어야 한다.

합성수지관공사에 사용하는 단선은 최대 10mm²까지이며, 그보다 굵은 경우에는 연선을 사용해야 한다.

450/750V 일반용 단심 비닐절연전선의 약호는 NR이다.

OCB(Oil Circuit Breaker)는 유입차단기의 약호이다.