[전기기능사 필기] 11년 2회차 기출문제 해설 페이지

가까이 나란히 놓인 두 도체에 전류가 서로 반대 방향으로 흐르면 두 도체 사이에는 반발력이 작용한다. 같은 방향으로 흐를 때는 반대로 흡인력이 작용한다.

콘덴서를 병렬로 연결하면 합성 정전용량은 각 용량의 합이 되므로 $C = 3+4+5 = 12\ \mu\mathrm{F}$이다.

코일은 직렬 연결 시 인덕턴스가 커지고, 저항은 병렬 연결 시 저항치가 작아지며, 리액턴스는 주파수의 함수라는 설명은 모두 옳다. 반면 콘덴서는 직렬로 연결할수록 $\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+\cdots$에 따라 합성 용량이 오히려 작아지므로, 용량이 커진다는 설명이 틀린 내용이다.

1초에 30회전하면 회전수 $N=30\ \mathrm{rev/s}$이므로 각속도는 $\omega = 2\pi N = 2\pi\times30 = 60\pi\ \mathrm{rad/s}$이다.

환상 솔레노이드 내부의 자계는 $H = \dfrac{NI}{2\pi r}$로 주어지므로, 이를 권수 N에 대해 정리하면 $N = \dfrac{2\pi r H}{I}$가 되며 이 식에 해당하는 보기가 정답이다.

저항의 소비전력은 $P=I^2R$이므로 20[A]일 때 $R=\dfrac{60}{20^2}=0.15\ \Omega$이 된다. 같은 저항에 30[A]를 흘리면 $P=30^2\times0.15=135\ \mathrm{W}$가 된다.

P-N 접합 정류기는 한쪽 방향으로만 전류를 흐르게 하여 교류를 직류로 바꾸는 정류 작용을 한다.

2전력계법으로 3상 전력을 측정하면 두 전력계 지시값의 합인 $P = P_1 + P_2$로 3상 전력이 구해진다.

Y결선을 등가 Δ결선으로 변환하면 한 상의 임피던스는 3배가 되어 $Z_\Delta = 3Z_Y$가 되므로, 이 관계를 나타낸 보기가 정답이다.

자기회로에서 자기저항은 $R_m = \dfrac{NI}{\Phi}$로 정의되므로 그 단위는 [AT/Wb]이다.

절연저항은 값이 클수록 절연 성능이 우수하므로 저항 값이 클수록 좋은 저항에 해당한다. 반대로 접지저항, 도체저항, 접촉저항은 값이 작을수록 바람직하다.

$1\ \mathrm{F} = 10^{6}\ \mu\mathrm{F}$이므로 $0.001\ \mathrm{F} = 0.001\times10^{6} = 1000\ \mu\mathrm{F}$이다.

전동기의 소비전력은 $P = VI\cos\theta = 220\times2.5\times0.75 = 412.5\ \mathrm{W}$로 계산된다.

전류가 저항을 지날 때 발생하는 열량은 전류의 제곱과 저항, 시간에 비례한다는 줄의 법칙으로 설명되므로, 전류의 열작용과 관계있는 법칙은 줄의 법칙이다.

패러데이의 전자유도법칙에 따르면 유도기전력의 크기는 코일을 지나는 자속의 매초 변화량과 코일의 권수에 비례한다.

왜형률은 기본파에 대한 전고조파 성분의 비로 정의되는데, 이상적인 정현파에는 고조파 성분이 전혀 없으므로 왜형률은 0이다.

컨덕턴스는 저항의 역수이므로 $G = \dfrac{1}{R} = \dfrac{I}{V}$가 된다.

패러데이 법칙에 의하면 전기분해 석출량은 $w = kQ = kIt$로 전류와 통전시간(전기량)의 곱에 비례한다. '전류의 세기와 전기량의 곱'이라는 표현은 전기량에 이미 포함된 전류를 중복 적용한 잘못된 설명이므로 패러데이 법칙과 관계가 없다.

자속 변화에 대한 유도기전력의 방향은 자속 변화를 방해하는 방향으로 유도된다는 렌츠의 법칙으로 결정되며, 패러데이의 법칙은 기전력의 크기만을 설명한다.

10[Ω] 저항 5개를 모두 병렬로 연결하면 합성저항이 최소가 되어 $R = \dfrac{10}{5} = 2\ \Omega$이 되며, 이보다 작은 값은 얻을 수 없다.

3상 전파(브리지) 정류회로의 출력 평균전압은 선간전압 실효값 V에 대해 $E_d = 1.35V$로 나타난다.

정상 상태에서는 두 지점의 전류가 같아 동작하지 않다가 고장으로 전류 차가 발생하면 그 차에 의해 동작하는 계전기는 차동계전기이다.

동기기에 제동권선을 설치하는 주된 목적은 부하 급변 시 발생하는 회전자의 진동, 즉 난조를 억제하여 운전을 안정시키기 위함이다.

변압기는 회전 부분이 없어 기계손이 발생하지 않으며, 손실은 동손과 철손(히스테리시스손, 와전류손)으로만 구성된다.

직류 직권전동기는 무부하 상태가 되면 회전속도가 급격히 상승하는 특성이 있으므로, 벨트가 벗겨져 갑자기 무부하가 되면 전동기가 위험한 고속 회전에 이를 수 있어 벨트 구동을 금지한다.

전기자 반작용을 억제하는 방법에는 보상권선 설치, 보극 설치, 브러시를 전기적 중성점으로 이동하는 방법이 있다. 균압환은 중권 전기자의 병렬 회로 간 전류를 균등화하기 위한 것으로 전기자 반작용 대책과는 관계가 없다.

전기자 전류가 무부하 유도기전력보다 $\dfrac{\pi}{2}$만큼 앞서는(진상) 경우, 전기자 반작용은 계자자속을 증가시키는 증자 작용으로 나타난다.

전동기 외함에 접지공사를 하는 주된 이유는 절연 파괴 시 발생하는 감전사고를 방지하기 위함이다.

변압기의 히스테리시스손은 $f B_m^{1.6}$에, 와전류손은 $f^2 B_m^2$에 비례하는데, 전압과 부하가 일정하면 $B_m \propto \dfrac{1}{f}$이 되어 주파수가 높아질수록 철손은 오히려 감소한다.

전기자 주변속도는 $v = \dfrac{\pi D N}{60} = \dfrac{\pi\times0.2\times1800}{60} \approx 18.84\ \mathrm{m/s}$로 계산된다.

보호계전기는 동작원리에 따라 유도형, 정지형, 디지털형 등으로 구분되며, 저항형이라는 분류는 존재하지 않는다.

부하전류가 흐를 때 도체나 철심 내부에서 발생하지만 이론적으로 계산하거나 측정하기 어려운 손실을 표유부하손이라 한다.

단상유도전동기의 정회전 슬립이 s이면 역회전 슬립은 $2-s$로 나타난다.

10[kW] 이하 소형 3상 유도전동기의 전부하 슬립은 일반적으로 5~10[%] 범위에 해당한다.

3상 유도전동기의 토크는 전압의 제곱에 비례하므로 전압이 80[%]가 되면 $\dfrac{T_2}{T_1} = 0.8^2 = 0.64$가 되어 토크는 약 64[%]가 된다.

단자전압과 부하를 일정하게 유지한 채 여자전류만 변화시키면 동기전동기 특유의 V곡선에 따라 전기자 전류의 크기와 위상(역률)이 바뀐다. 이때 역기전력은 계자자속에 따라 달라지고 회전속도는 동기속도로 고정되어 변하지 않는다.

GTO, SCR, BJT는 초퍼나 인버터의 스위칭 소자로 널리 쓰이지만, TRIAC은 양방향 위상제어에 적합한 소자로 주로 조광기 등 교류 전력제어에 사용되며 초퍼·인버터용 소자로는 쓰이지 않는다.

6극 1200[rpm] 발전기의 주파수는 $f = \dfrac{PN}{120} = \dfrac{6\times1200}{120} = 60\ \mathrm{Hz}$이다. 이와 병렬 운전하는 8극 발전기도 같은 주파수를 내야 하므로 회전수는 $N_s = \dfrac{120f}{P} = \dfrac{120\times60}{8} = 900\ \mathrm{rpm}$이다.

돌발 단락이 일어난 순간에는 전기자 반작용이 미처 나타나지 못하므로 순간적인 단락전류는 누설 리액턴스만으로 제한되며, 시간이 지나 전기자 반작용이 나타난 정상 단락 상태에서는 동기 리액턴스가 전류를 제한한다.

전동기를 기동할 때는 기동전류를 억제하기 위해 저항 R을 최대로 하고, 정상 운전에 들어가면 손실을 줄이기 위해 저항 R을 최소로 한다.

단자 접속 나사가 느슨하면 접촉저항이 오히려 커져 과열, 화재, 누전의 위험이 발생하는 것이지 저항이 감소하는 것은 아니다.

진상용 콘덴서를 부하 측에 분산하여 설치하면 각 부하에서 발생하는 무효전류를 발생 지점에서 바로 보상하여 선로손실 저감 효과가 가장 크다. 다만 설치 개소가 많아져 설치면적과 비용은 다른 방식보다 많이 든다.

전선 접속부는 접속 전보다 전기저항을 증가시켜서는 안 되며, 강도 저하는 20[%] 이내로 하고 접속슬리브·전선접속기를 사용하며 접속부 온도상승이 다른 부분을 넘지 않도록 해야 한다. 따라서 전기저항을 증가시킨다는 설명이 틀린 내용이다.

금속관공사에서 콘크리트에 매입하는 관의 두께는 1.2[㎜] 이상이어야 하므로, 1[㎜] 이상이면 된다는 설명은 잘못된 내용이다.

분기회로용 과전류차단기 이후에 설치된 퓨즈가 플러그퓨즈처럼 교체 시 충전부에 접촉될 우려가 없는 경우에는 그 퓨즈의 전원측 저압개폐기를 생략할 수 있다.

수용장소의 인입선에서 분기하여 다른 수용장소의 인입구에 이르는 전선을 연접인입선이라 한다.

녹아웃 구멍이 금속관보다 커서 틈이 생기는 경우에는 그 틈을 메워 접속하는 링 리듀서를 사용한다.

전력용 콘덴서를 회로에서 개방했을 때 남는 잔류전하로 인한 감전 위험과, 재투입 시 콘덴서에 걸리는 과전압을 방지하기 위해 방전코일을 설치한다.

정격전류 30[A] 이하인 배선용차단기는 정격전류의 1.25배에 해당하는 전류가 흐를 때 60분 이내에 자동으로 동작해야 한다.

자동화재탐지설비는 수신기, 발신기, 중계기 등으로 구성된다. 비상경보기는 별도의 비상경보설비에 속하는 기기로 자동화재탐지설비의 구성요소가 아니다.

주택, 아파트, 사무실, 은행, 상점, 이발소, 미장원 등의 표준부하는 30[VA/㎡]로 정해져 있다.

지중배전선로에서 케이블과 개폐기를 접속하는 몸체를 엘보 커넥터라 한다.

전동기용 퓨즈, 열동계전기, 전동기보호용 배선용차단기는 과부하 시 회로를 차단하는 보호장치이지만, 전동기 기동장치는 전동기를 기동시키는 장치일 뿐 과부하 보호 기능을 갖지 않으므로 과부하 보호장치에 해당하지 않는다.

옥내 배선의 은폐 또는 건조하고 전개된 곳의 노출공사에는 놉애자(노브애자)를 사용한다.

전주의 길이가 15[m] 이하인 경우 땅에 묻히는 깊이는 전장의 1/6 이상으로 하여야 한다.

플로어덕트 공사에 사용하는 금속제 박스는 강판 두께 2.0[㎜] 이상의 것을 사용하여야 한다.

접착제를 사용하여 합성수지관을 삽입 접속하는 경우 관의 삽입 깊이는 관 외경의 0.8배 이상으로 하여야 한다(접착제를 사용하지 않는 경우에는 1.2배 이상).

화약고 등의 위험장소에 시설하는 전로의 대지전압은 300[V] 이하로 제한된다.

옥내 저압전로와 대지 사이의 절연저항은 메거(절연저항계)로 측정한다.

철탑은 그 자체로 충분한 강도를 가지므로 가공전선로 지지물을 지선으로 보강하는 대상에서 제외되며, 오히려 지선으로 강도를 분담시켜서는 안 된다.