[전기기능사 필기] 13년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

R=4Ω, XL=15Ω, XC=12Ω 직렬회로에서 리액턴스는 X=XL-XC=3Ω이다.
$Z=\sqrt{R^2+X^2}=\sqrt{4^2+3^2}=5\,\Omega$이고 위상각은 $\theta=\tan^{-1}\dfrac{X}{R}=\tan^{-1}\dfrac{3}{4}\approx37^\circ$이다.

주어진 전류는 직류분 3A, 기본파 실효값 10A, 제3고조파 실효값 5A로 이루어져 있다. 비정현파의 실효값은 $I=\sqrt{3^2+10^2+5^2}=\sqrt{134}\approx11.6\,\mathrm{A}$로 계산된다.

대전방지제 사용, 접지 및 보호구 착용, 배관 내 유속 제한은 모두 정전기 발생을 억제하는 올바른 방법이다. 그러나 습도가 낮으면 정전기가 오히려 잘 발생하므로 방지책은 습도를 30% 이하로 낮추는 것이 아니라 60~70% 이상으로 높게 유지하는 것이다.

철, 코발트, 니켈은 대표적인 강자성체이지만 텅스텐은 강자성을 거의 띠지 않는 상자성체에 가깝다. 따라서 강자성체가 아닌 것은 텅스텐이다.

도체에 전류가 흘러 발생하는 열로 절연물이 열화되지 않는 범위에서 안전하게 흘릴 수 있는 최대전류를 허용전류라 한다.

비오-사바르의 법칙은 전류요소가 만드는 자기장의 세기(및 방향)를 구하는 법칙이다.

2전력계법으로 측정한 3상 전력은 두 전력계 지시값의 합이다. $P=P_1+P_2=800+400=1200\,\mathrm{W}$이다.

정전용량 C1, C2를 병렬로 접속하면 각 극판의 전하량이 그대로 더해지므로 합성정전용량은 $C=C_1+C_2$이다.

자속밀도 B인 자계에 수직으로 놓인 도선이 속도 v로 움직일 때 유기기전력은 $e=B\ell v\sin\theta$이다. 이를 v에 대해 풀면 $v=\dfrac{e}{B\ell\sin\theta}$가 된다.

누설자속이 없는 이상적(완전결합, 결합계수 k=1)인 두 코일 사이의 상호인덕턴스는 $M=\sqrt{L_1 L_2}$로 최댓값을 가진다.

무한장 솔레노이드 내부의 자계는 $H=nI$이며, 단위길이당 권수 n=100회/m, 전류 I=10A이므로 $H=100\times10=1000\,\mathrm{AT/m}$이다.

저항을 병렬접속했을 때의 합성저항은 각 저항값의 역수의 합을 구한 뒤 그 합의 역수를 취하여 얻는다.

같은 저항 R로 이루어진 Δ결선을 Y결선으로 등가변환하면 1상의 저항은 $R_Y=\dfrac{R_\triangle}{3}=\dfrac{R}{3}$이 된다.

N형 반도체는 5가 불순물이 제공하는 전자가 주된 반송자(다수캐리어)로 작용한다.

납축전지의 전해액은 비중 약 1.23~1.26의 묽은 황산(묽은 H2SO4)을 사용한다. 방전이 진행될수록 비중은 이보다 낮아진다.

20, 30, 60Ω을 병렬접속하면 $\dfrac{1}{R}=\dfrac{1}{20}+\dfrac{1}{30}+\dfrac{1}{60}=\dfrac{1}{10}$이므로 합성저항은 10Ω이다. 전체전류는 $I=\dfrac{60}{10}=6\,\mathrm{A}$이다.

자기력선은 고무줄처럼 줄어들려는 장력을 갖는다는 성질이 옳다. 나머지 보기는 다음과 같이 틀린 설명이다.
자석은 고온에서 오히려 자력이 약해진다.
자석 내부의 자력선은 S극에서 N극으로 흐른다.
자력선은 자성체·비자성체를 모두 투과한다.

배율기 저항은 $R_m=(m-1)R_v$이며, 배율은 $m=\dfrac{200}{100}=2$이다. 따라서 $R_m=(2-1)\times5000=5000\,\Omega$이 필요하다.

2분은 120초이므로 전력은 $P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{876000}{120}=7300\,\mathrm{W}=7.3\,\mathrm{kW}$이다.

사인파의 평균값은 최댓값의 $2/\pi$배이므로 $V_{av}=\dfrac{2\times110}{\pi}\approx70\,\mathrm{V}$이다.

Y-Δ 결선은 한쪽(Y)에서 중성점을 접지할 수 있고, 다른 쪽(Δ)이 제3고조파 전류를 순환시켜 그 영향을 없애주므로 수변전용 변압기 결선에 널리 쓰인다.

단상유도전동기는 주권선 하나만으로는 회전자계를 만들 수 없으므로, 위상이 다른 보조권선을 두어 회전자계를 얻어 기동한다.

TRIAC, GTO, IGBT는 모두 전력제어(스위칭)용 반도체 소자이지만 LED는 발광소자이므로 전력제어용 소자가 아니다.

이 회로는 4개의 사이리스터로 구성된 단상 브리지형 정류회로로, 교류입력의 극성이 양(+)이든 음(-)이든 브리지 정류작용에 의해 부하(전동기 M)에는 항상 같은 방향(A→B)으로 전류가 흐른다.

변압기유는 절연내력이 크고 점도가 낮으며 인화점은 높아야 하지만, 응고점은 저온에서도 굳지 않도록 오히려 낮아야 한다. 따라서 "응고점이 높을 것"은 틀린 조건이다.

동기발전기의 병렬운전 시 원동기(조속기)에는 균일한 각속도(주파수 유지)와 적당한 속도조정률이 요구된다.

단락비 $k=1.2$인 동기기의 %동기임피던스는 $\%Z_s=\dfrac{1}{k}\times100=\dfrac{100}{1.2}\approx83\%$이다.

아크용접용 변압기는 부하변동에도 전류를 거의 일정하게 유지하는 정전류 특성을 얻기 위해 누설 리액턴스를 크게 설계한다.

회로 전류가 정정값 이상으로 흐를 때 동작하도록 만든 계전기가 과전류 계전기이다.

직류 분권발전기의 병렬운전에는 극성 일치, 단자전압 일치, 수하특성의 외부특성곡선이 필요하지만, 균압모선은 직권계자권선이 있는 발전기(직권·복권)에 필요한 조건이므로 분권발전기에는 해당하지 않는다.

제3종 접지공사의 접지저항값은 100Ω 이하로 유지해야 한다.
※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사의 종별(1·2·3종, 특별3종) 구분이 폐지되고 접지시스템(계통접지·보호접지 등)으로 통합되었다.

3상 반파정류 회로의 직류전압은 상전압의 약 1.17배이므로 $E_d=1.17\times300\approx350\,\mathrm{V}$이다.

단상 직권 정류자전동기(유니버설 모터)는 직류와 교류를 겸용할 수 있는 소용량 전동기로, 선풍기·청소기 등에 사용된다.

2차동손은 2차입력에 슬립을 곱한 값과 같으며 $P_{c2}=\dfrac{s}{1-s}P_{out}=\dfrac{0.04}{0.96}\times15\approx0.6\,\mathrm{kW}$이다.

P형 반도체는 억셉터가 만든 정공이 전기전도의 주된 역할(다수캐리어)을 한다.

직권전동기는 무부하가 되면 계자자속이 극히 작아져 속도가 위험할 정도로 급상승하므로 무부하운전이나 벨트운전을 해서는 안 된다.

권선형 유도전동기는 회전자(2차)측에 저항을 삽입하여 기동전류는 억제하면서 비례추이 원리로 기동토크는 증대시킨다.

동기전동기의 부하각은 공급전압 V와 역기전력 E 사이의 위상차를 말한다.

전기기의 냉각매체로 물, 수소, 공기는 실제로 사용되지만 탄소는 냉각매체로 쓰이지 않는다.

동기전동기의 V곡선은 부하가 클수록 위쪽으로 이동한다(전기자전류 증가). 따라서 "부하가 클수록 아래쪽으로 이동한다"는 설명은 옳지 않다.

설계하중 6.8kN 이하이고 전체 길이가 7m인 지지물은 전체길이의 1/6 이상을 땅에 묻어야 하므로 $7\times\dfrac{1}{6}\approx1.2\,\mathrm{m}$이다.

옥내배선의 직선접속 및 분기접속에는 주로 슬리브를 사용하여 접속한다.

사용전압 380V(400V 미만)인 세탁기의 금속제 외함에는 제3종 접지공사를 하며 접지저항은 100Ω 이하로 유지한다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되었다.

단상 2선식 옥내배전반 회로에서 접지측 전선은 백색으로 표시하는 것이 원칙이었다. ※ 현행 KEC 기준으로는 전선 색상 표준이 개정되어 중성선(N)은 청색으로 표시한다.

반직접조명은 하향광속이 작업면을 직접 비추면서, 상향으로 향한 빛이 천장·벽에서 반사되어 작업면의 조도를 보강하는 조명방식이다.

점광원의 조도는 $E=\dfrac{I\cos\theta}{r^2}$이며, θ=30°, r=2m이므로 $E=\dfrac{60\times\cos30^\circ}{2^2}=\dfrac{60\times0.866}{4}\approx13.0\,\mathrm{lx}$이다.

한 개의 전등을 두 곳에서 점멸하려면 양쪽에 3로 스위치(S3)를 각각 두어 전원과 전등을 잇는 배선이 필요하며, 그림 중 이 결선방식대로 그려진 것이 옳은 배선이다.

과전류차단기는 송배전선의 보호용이나 인접선 등 분기선을 보호하는 곳에 설치해야 하며, 접지선·중성선·저압 가공전로의 접지측 전선에는 원칙적으로 시설하지 않는다.

전선의 공칭단면적은 소선수와 소선지름으로 정해지는 규격상의 명칭 단면적으로, 연선의 굵기를 나타내지만 실제단면적과 정확히 일치하지는 않는다.

코드 상호간 또는 캡타이어케이블 상호간의 접속에는 코드접속기가 가장 많이 사용된다.

저압가공인입선이 횡단보도교 위에 시설되는 경우 노면상 3m 이상의 높이에 설치해야 한다.

후강전선관의 규격은 16, 22, 28, 36, 42, 54, 70, 82, 92, 104(mm)의 짝수 호칭으로 정해져 있으며, 50은 이 규격에 해당하지 않는다.

록너트, 노멀밴드, 커플링은 금속전선관에 사용하는 부속품이지만 앵글커넥터는 금속전선관 부속품이 아니다.

전동기 정격전류가 50A를 초과(60A)하는 경우 전선의 허용전류는 정격전류 합계의 1.1배 이상이어야 하므로 $60\times1.1=66\,\mathrm{A}$ 이상이 필요하다.

저압옥내 분기회로의 개폐기 및 과전류차단기는 원칙적으로 분기점에서 3m 이하의 위치에 시설해야 한다.

앵글베이스 스트랩과 스트랩볼트, 인류바인드선과 함께 사용하는 저압 가공전선·인입선용 애자는 저압 인류애자이다.

화약고 등 위험장소(①)와 위험물이 존재하는 장소(③)는 방폭성이 필요해 특수한 공사방법이 요구되지만, 부식성가스(②)·불연성먼지(④)·습기가 많은 장소(⑤)는 금속관·애자·합성수지관·케이블공사가 모두 가능한 일반 특수장소이다.

SF6가스는 공기보다 절연내력이 뛰어날 뿐 아니라 소호능력도 공기보다 월등히 우수하므로, "소호능력이 공기보다 2.5배 정도 낮다"는 설명이 틀렸다.

금속관공사를 노출로 시공하며 직각으로 구부러지는 곳에는 유니버셜 엘보우를 사용한다.

물체의 두께, 깊이, 안지름, 바깥지름을 모두 측정할 수 있는 만능 측정공구는 버니어 캘리퍼스이다.