[전기기능사 필기] 08년 3회차 기출문제 해설 페이지

진공의 투자율은 $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\ \mathrm{H/m}$로 정의된 상수이다.

전류가 만드는 자기장의 방향(자기력선 방향)을 오른나사가 회전하는 방향으로 알아내는 법칙이 앙페르의 오른나사법칙이다.

코일의 자체 인덕턴스는 권수·형상 외에 심재의 투자율에 비례하여 변화한다.

배율기 저항 $R_m$과 전압계 내부저항 $r_v$의 관계는 $R_m=(n-1)r_v$이며, 측정범위를 10배로 하려면 $n=10$이므로 $R_m=9r_v$가 된다.

전류의 정의에 따라 $I=\dfrac{Q}{t}$이다.

직렬 합성저항은 각 저항의 단순 합이므로 $R=3\times5+7\times3+114\times1=15+21+114=150\ \Omega$이다.

그림의 콘덴서들을 직·병렬로 정리하면 합성 정전용량은 $1.2C$가 된다.

순시값 $e=141\sin(120\pi t-\pi/3)$에서 각주파수는 $\omega=120\pi$이므로 주파수는 $f=\dfrac{\omega}{2\pi}=\dfrac{120\pi}{2\pi}=60\ \mathrm{Hz}$이다.

$1\ \mathrm{Wh}=3600\ \mathrm{J}$이므로 $5\ \mathrm{Wh}=5\times3600=18000\ \mathrm{J}$이다.

임피던스는 $Z=\sqrt{3^2+4^2}=5\ \Omega$이므로 전류는 $I=\dfrac{100}{5}=20\ \mathrm{A}$이고, 위상각은 $\theta=\tan^{-1}\dfrac{4}{3}\approx53^\circ$이다.

그림의 회로를 테브닝 등가로 정리하면 개방전압은 20[V], 등가저항은 5[Ω]이 된다.

임피던스 크기는 $|Z|=\sqrt{8^2+6^2}=10\ \Omega$이며, Δ결선은 상전압이 선간전압과 같으므로 상전류는 $I_p=\dfrac{220}{10}=22\ \mathrm{A}$이고, 선전류는 $I_l=\sqrt{3}\,I_p\approx38.1\ \mathrm{A}$이다.

줄의 법칙에 따른 발열량은 $H=0.24I^2Rt$[cal]이다.

전열기 저항은 $R=\dfrac{V_1^2}{P_1}=\dfrac{200^2}{1000}=40\ \Omega$이며, 100[V]에서의 소비전력은 $P_2=\dfrac{100^2}{40}=250\ \mathrm{W}$이다.

전기분해 법칙 $m=kIt$에서 $I=\dfrac{m}{kt}=\dfrac{120.7}{0.001118\times10\times3600}\approx3\ \mathrm{A}$이다.

$Q=CV$에서 $V=\dfrac{Q}{C}=\dfrac{12\times10^{-6}}{0.02\times10^{-6}}=600\ \mathrm{V}$이다.

구형파(비정현파)는 기본파와 무수히 많은 홀수차 고조파의 합성으로 이루어진다.

사인파 평균값은 최대값의 $\dfrac{2}{\pi}\approx0.637$배이므로 $I_{av}=0.637\times10\approx6.37\ \mathrm{A}$이다.

자기력선은 N극에서 나와 S극으로 들어가며, 서로 교차하지 않는 가상의 선이다.

같은 종류의 전하끼리는 서로 반발하고 다른 종류의 전하끼리는 흡인하므로, "같은 종류의 전하는 흡인하고 다른 종류는 반발한다"는 설명은 틀렸다.

변압기유는 냉각효과를 위해 점도(점성)가 작아야 순환·방열이 잘 되므로, "점도가 클 것"은 요구되는 성질이 아니다.

변압기는 실부하로 온도상승을 측정하기 어려우므로, 권선을 단락시켜 동손에 해당하는 열을 발생시키는 단락시험법이 온도상승 시험에 가장 널리 쓰인다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\ \mathrm{rpm}$이고, 슬립 4%이므로 회전수는 $N=N_s(1-s)=1800\times0.96=1728\ \mathrm{rpm}$이다.

매극 매상당 홈수는 $\dfrac{\text{총홈수}}{\text{극수}\times\text{상수}}=\dfrac{24}{4\times3}=2$이다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{P}=\dfrac{120\times60}{6}=1200\ \mathrm{rpm}$이다.

2차 저항법은 회전자에 별도 저항을 접속할 수 있는 권선형 유도전동기의 기동법이며, 농형 유도전동기에는 적용할 수 없다.

동기발전기의 돌발 단락 초기에는 전기자 반작용이 미처 작용하지 못해 누설 리액턴스가 전류를 제한하는 주된 요소가 된다.

단락비가 큰 동기기는 전기자 반작용이 작고 전압 변동률이 작아 안정도가 높다.

부하 포화 곡선은 정격 부하 전류를 흘린 상태에서 단자 전압과 계자 전류의 관계를 나타낸 곡선이다.

플레밍의 오른손 법칙은 도체가 자기장 속에서 운동할 때 유도되는 기전력의 방향을 정하는 법칙으로, 교류발전기의 원리에 해당한다.

변압기에 기름을 사용하는 목적은 절연·냉각(열방산)을 좋게 하기 위함이며, 효율 향상은 직접적인 목적이 아니다.

그림의 기호는 SCR(실리콘 제어 정류소자)의 회로 기호이다.

계기용 변압기(PT)는 고전압을 저전압으로 변성하여 2차측에 전압계를 접속해 전압을 측정하는 데 사용한다.

보극이 없는 직류기는 부하 전류에 의한 전기자 반작용으로 중성점이 이동하므로, 전기자 전류가 흐르지 않는 무부하 상태에서만 중성점 위치가 변하지 않는다.

그림의 결선은 계자 권선과 전기자가 함께 전원에 병렬로 접속된 형태로, 분권 전동기의 결선이다.

계자 제어법은 계자전류를 조정해 자속을 바꾸는 방식으로, 속도가 변해도 전기자전류가 거의 일정해 출력이 일정한 정출력 제어에 해당한다.

3상 반파 정류회로의 맥동 주파수는 상수와 전원 주파수의 곱이므로 $3\times60=180\ \mathrm{Hz}$이다.

토크(회전력)의 단위는 힘과 거리의 곱인 $\mathrm{N\cdot m}$이다.

동기발전기의 병렬 운전 조건은 기전력의 크기·위상·주파수·파형이 모두 같아야 하는 것이며, 위상차가 최대가 되어야 한다는 것은 옳지 않다.

GTO(Gate Turn-Off Thyristor)는 게이트 신호만으로 턴온·턴오프가 모두 가능한 자기 소호형 소자이다.

그림의 기호는 벽이나 천장 속에 매입하여 시설하는 천장 은폐배선을 나타낸다.

1종 금속몰드 배선에서는 동일 몰드 내에 넣는 전선을 최대 10본 이하로 제한한다.

수용장소의 인입선에서 분기하여 다른 수용장소의 인입구에 이르는 전선을 연접인입선이라 한다.

ABB(Air Blast circuit Breaker)는 압축공기의 강한 바람으로 아크를 소호하는 공기차단기를 의미한다.

부하 개폐기는 인입구 개폐기로 많이 쓰이며, 전력 퓨즈가 용단될 때 결상(2상 운전)되는 것을 방지하는 목적으로 함께 사용된다.

그림의 관계식은 평균전력을 최대전력으로 나눈 값으로, 이는 부하율의 정의이다.

주상변압기를 완금이나 전주에 고정할 때는 행거밴드를 사용한다.

박스 내에서 가늘고 짧은 전선을 접속할 때는 쥐꼬리접속을 주로 사용한다.

학교나 음식점과 같은 건축물은 표준부하를 20[VA/㎡]으로 적용한다.

폭발성 분진이 있는 장소의 금속관 공사에서는 관 상호 및 관과 박스 등의 접속을 5턱 이상의 나사 조임으로 하여야 한다.

간선에 접속하는 전동기 등의 정격전류 합계가 50[A]를 초과하면, 그 합계의 1.1배 이상의 허용전류를 갖는 전선을 사용해야 한다.

1종 가요전선관을 구부릴 때 곡률 반지름은 관 안지름의 6배 이상으로 하여야 한다.

가연성 물질을 다루는 장소에는 케이블·합성수지관·금속관 공사가 가능하지만, 방습형 플렉시블(가요전선관) 배선은 적당하지 않다.

노멀밴드형은 금속관을 직각으로 구부릴 때 사용하는 금속관용 부속이며, 2종 금속몰드의 조인트(연결) 부품에는 해당하지 않는다.

SF6 가스는 절연내력이 공기의 약 2.5~3배로 높아 절연 성능이 우수한 것이 특징이며, "절연내력이 낮다"는 설명은 옳지 않다.

금속 전선관에 나사산을 내는 나사내기 작업에는 오스터를 사용한다.

설계하중이 6.8[kN] 초과 9.8[kN] 이하인 경우 매설깊이는 기본 기준(전장×1/6)에 0.3[m]를 가산하므로, 길이 14[m]인 전주는 $14\times\dfrac{1}{6}+0.3\approx2.63$에서 표준값 2.7[m] 이상으로 한다.

합성수지관을 새들 등으로 지지할 때 지지점 사이의 거리는 1.5[m] 이하로 하여야 한다.

동전선의 직선 접속에는 직선맞대기용 슬리브(B형)를 이용한 압착 접속을 사용한다.

교류 400[V] 미만의 저압용 기계기구 철대 및 금속제 외함은 제3종 접지공사를 하여야 한다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되고 통합접지 방식으로 규정되며, 저압 기준도 교류 1,000[V] 이하로 상향되었다.