[전기기능사 필기] 07년 2회차 기출문제 해설 페이지

PN 접합 반도체는 순방향으로는 전류를 통과시키고 역방향으로는 전류를 저지하는 정류작용을 한다. 이 성질을 이용해 교류를 직류로 바꾸는 정류회로에 널리 사용된다.

도체에 전류가 흐르면 전류 방향으로 오른나사를 돌릴 때 나사가 회전하는 방향으로 자장이 형성되는데, 이를 앙페르의 오른나사법칙이라 하며 전류와 자장의 세기(방향)의 관계를 나타낸다.

도체가 받는 힘은 $F=BIl=0.5\times10\times0.2=1\mathrm{N}$이고, 이 힘으로 0.5m 이동했을 때 한 일은 $W=Fs=1\times0.5=0.5\mathrm{J}$이다.

전장(전계)의 세기는 단위 전하가 받는 힘으로 정의되며 그 단위는 $\mathrm{V/m}$이다.

순시값 $\varepsilon=100\sin(377t-\pi/5)$에서 각주파수는 $\omega=377\ \mathrm{rad/s}$이므로 주파수는 $f=\dfrac{\omega}{2\pi}=\dfrac{377}{2\times3.14}\approx60\mathrm{Hz}$이다.

세라믹 봉에 탄소계 저항체를 구워 붙이고 나선형 홈을 파서 저항값을 조정하는 가장 일반적인 저항기는 탄소피막 저항기이다.

임피던스가 $Z=R-jX_C$ 형태로 저항과 용량성 리액턴스가 결합된 것은 RC 직렬회로를 나타낸다. RL 직렬회로라면 $Z=R+jX_L$처럼 허수부가 양(+)이어야 한다.

히스테리시스 곡선에서 종축(자속밀도 축)과 만나는 점은 잔류자기를, 횡축(자화력 축)과 만나는 점은 자속밀도를 0으로 만드는 데 필요한 역방향 자화력인 보자력을 나타낸다.

패러데이의 전기분해 법칙에 따르면 1g당량의 물질을 석출하는 데 필요한 전기량은 물질의 종류와 관계없이 항상 1F(약 96,500C)로 일정하다. 따라서 “물질에 따라 다르다”는 설명이 옳지 않다.

물질이 정상 상태보다 전자가 많거나 적어져 전기적 성질을 띠게 되는 현상을 대전이라 한다.

코일에 유도되는 기전력은 $e=L\dfrac{\Delta I}{\Delta t}=0.2\times\dfrac{3}{0.01}=60\mathrm{V}$이다.

정현파 교류 $i=I_m\sin\omega t$의 실효값은 최대값을 $\sqrt2$로 나눈 값인 $I=\dfrac{I_m}{\sqrt2}$이다.

콘덴서에 충전되는 전하량은 $Q=CV=10^{-2}\times100=1\mathrm{C}$이다.

Y결선에서 상전압은 선간전압의 $1/\sqrt3$배이므로 $V_p=\dfrac{210}{\sqrt3}\approx121\mathrm{V}$이고, 상전류는 선전류와 같으므로 10A이다.

용량성 리액턴스는 $X_C=\dfrac{1}{2\pi fC}=\dfrac{1}{2\pi\times60\times318\times10^{-6}}\approx8.34\Omega$이고, 콘덴서 전류는 $I_C=\dfrac{V}{X_C}=\dfrac{200}{8.34}\approx24\mathrm{A}$이다.

콘덴서 직렬 접속의 합성정전용량은 $C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}=\dfrac{120\times30}{120+30}=24\mu\mathrm{F}$이다.

전하는 서로 같은 종류끼리는 반발하고 다른 종류끼리는 흡인하므로, “같은 종류의 전하끼리는 흡인하고 다른 종류끼리는 반발한다”는 설명이 옳지 않다.

전압계의 측정범위를 넓히기 위해서는 배율기(고저항)를 전압계와 직렬로 접속하여 사용한다(반대로 전류계의 측정범위 확대에는 분류기를 병렬로 접속한다). 그림은 전압계에 배율기를 직렬로 접속한 회로를 나타낸다.

코일의 리액턴스는 $X_L=2\pi fL=2\times3.14\times50\times0.01=3.14\Omega$이고, 저항이 없으므로 전류는 $I=\dfrac{V}{X_L}=\dfrac{314}{3.14}=100\mathrm{A}$이다.

무효전력은 실제 일을 하지 않고 전원과 부하 사이를 왕복하는 전력으로, 그 단위는 Var(바)이다.

변압기 철심의 자기포화와 히스테리시스 현상 때문에 정현파 전압을 인가해도 여자전류의 파형이 첨두파 형태로 일그러진다.

변압기 2차 전압은 권수비로 나눈 값이므로 $V_2=\dfrac{V_1}{a}=\dfrac{6600}{30}=220\mathrm{V}$이다.

중권(重卷)에서는 전기자 병렬 회로수가 극수와 같은 $a=P$이다. 참고로 파권에서는 극수와 관계없이 항상 $a=2$이다.

주파수가 감소하면 동기속도 $N_s=120f/P$가 줄고, 일정 전압에서 자속이 커져 철손이 늘며 자화전류 증가로 역률도 나빠진다. 반면 누설리액턴스는 $X=2\pi fL$이므로 주파수 감소에 따라 오히려 작아지므로 “증가한다”는 설명이 옳지 않다.

동기전동기가 부하 급변 등으로 난조를 일으킬 때 이를 억제하기 위해 자극면 홈에 설치하는 권선을 제동권선이라 한다.

변압기유는 냉각 효과를 높이기 위해 오히려 점도가 작아야(낮아야) 하므로 “점도가 클 것”이라는 요구조건은 옳지 않다.

영구자석으로 된 회전자가 약 50개의 톱니로 만들어져 있고, 입력되는 전기 펄스 신호마다 정해진 각도씩 회전하는 것은 직류 스테핑모터의 특징이다.

3상 전파 정류방식은 맥동 주파수가 $6f$로 가장 높고 맥동률(약 4%)이 가장 작아, 제시된 방식 중 직류에 가장 가까운 파형을 얻을 수 있다.

단락비가 큰 동기발전기는 동기임피던스가 작아 전기자 반작용과 전압변동률이 작고 안정도가 좋은 특성을 가진다.

단상 반파 정류의 직류 평균전압은 $E_d=0.45E=0.45\times200=90\mathrm{V}$이다.

반송보호계전방식은 통신용 반송장치를 추가로 필요로 하여 오히려 다른 방식보다 장치 구성이 복잡하므로, “장치가 간단하다”는 것은 이 방식의 이점이 아니다.

보상권선은 전기자 반작용을 상쇄하기 위해 전기자 권선과 반대 방향으로 전류를 흘려 전기자 기자력을 상쇄시킨다.

동기발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기·위상·주파수·파형이 같아야 한다는 것이며, 각 발전기의 용량(출력)이 같을 필요는 없다.

등가부하저항은 $R=\dfrac{1-s}{s}r_2=\dfrac{1-0.04}{0.04}r_2=24r_2$로, 2차 저항의 24배이다.

비례추이는 2차 저항을 조정해 토크·1차전류·역률의 특성곡선을 이동시키는 것으로, 최대출력(부하)이나 효율에는 적용할 수 없다.

원선도는 무부하시험, 구속시험, 1차 권선저항 측정만으로 작성할 수 있으며 슬립측정은 필요하지 않다.

동기전동기를 무부하로 운전하며 계자전류를 조정해 진상·지상 무효전력을 공급함으로써 송전선의 전압조정과 역률개선에 사용하는 것을 동기조상기라 한다.

변압기는 1차 코일에 흐르는 교류전류가 만드는 자속의 변화가 2차 코일에 기전력을 유도하는 전자유도 작용을 이용한 장치이다.

GTO(Gate Turn-Off) 사이리스터는 게이트에 역방향 신호를 가하는 것만으로 스스로 턴오프(자기소호)할 수 있는 소자이다. SCR·TRIAC·DIAC은 이러한 자기소호 기능이 없다.

전압변동률은 $\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta=2\times0.8+3\times0.6=1.6+1.8=3.4\%$이다.

제1종 접지공사에 사용하는 접지선은 공칭단면적 6㎟ 이상의 연동선(또는 이와 동등 이상의 것)을 사용하도록 규정되어 있었다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사의 종별(1종·2종·3종·특별3종) 구분이 폐지되고, 접지시스템 구분(단일접지·통합접지 등)과 보호도체 단면적 규정으로 대체되었다.

철근 콘크리트주에 완금을 고정할 때는 암밴드(완금밴드)를 사용한다.

제시된 그림기호는 벽이나 천장 속에 숨겨서 시설하는 천장은폐배선을 나타내는 배선기호이다.

다단의 크로스암이 설치되어 장력이 크거나 H주와 같이 지선을 2단으로 설치해야 하는 경우에는 Y지선을 사용한다.

사람이 접촉될 우려가 있는 장소에서 접지극은 지하 75㎝ 이상의 깊이에 매설하여야 한다.

공장·사무실·학교·상점 등의 옥내 조명은 부분점등이 가능하도록 전등군을 나누어 시설하되, 하나의 전등군은 6등 이내로 하는 것이 바람직하다.

접지는 감전 방지, 이상전압 억제, 보호계전기 동작확보 등을 목적으로 하며 오히려 전로의 대지전압을 낮추는 역할을 한다. 따라서 “전로의 대지전압 상승”은 접지의 목적이 아니다.

600V 비닐절연전선의 약호는 IV(600V Insulated Vinyl wire)이다.

진동 등으로 단자 접속부가 헐거워질 우려가 있는 경우에는 스프링 와셔를 끼워 풀림을 방지한다.

인접 경간의 길이 차이가 커서 지나친 불평형 장력이 걸리는 곳에는 이를 견딜 수 있도록 설계된 내장형 철탑을 사용한다.

저압배선에서 전압강하는 간선 및 분기회로 각각에서 표준전압의 2% 이하로 하는 것을 원칙으로 한다.

배관이 직각으로 굴곡되는 부분에는 노멀밴드를 사용하여 관을 연결한다.

“NRV”에서 N은 네온전선, R은 고무절연, V는 비닐시스를 의미하므로 고무절연 비닐시스 네온전선을 나타낸다.

당시 전기설비기술기준에서는 저압을 교류 600V 이하·직류 750V 이하로, 고압을 그 초과부터 7,000V 이하로 구분하였으므로 교류 700V는 고압에 해당한다(교류 440V, 직류 600V, 직류 700V는 모두 저압 범위). ※ 현행 KEC 기준으로는 저압이 교류 1,000V 이하·직류 1,500V 이하로 상향되어 교류 700V는 저압에 해당한다.

한 수용장소의 인입선에서 분기하여 지지물을 거치지 않고 다른 수용장소의 인입구에 이르는 부분의 전선을 연접인입선이라 한다.

금속전선관을 박스에 고정할 때는 관 양측에서 로크너트를 조여 고정한다.

화약고 등 위험장소에 시설하는 배선의 전로 대지전압은 300V 이하로 하여야 한다.

빛이 상하좌우로 고루 확산되어 부드러운 조명 효과를 내며 40~60% 정도가 위아래로 균등하게 향하는 방식은 전반확산 조명방식이다.

인류(내장)주에서 활선작업 중 작업자가 현수애자 등 충전부에 접촉해 발생하는 안전사고를 막기 위해 데드엔드커버를 씌운다.

펌프 플라이어는 펜치처럼 사용할 수 있으면서, 전선 슬리브 접속이나 금속관 공사에서 로크너트를 조이는 데도 함께 사용하는 공구이다.