[전기기능사 필기] 07년 1회차 기출문제 해설 페이지

코일의 유도기전력은 $e=L\dfrac{\Delta i}{\Delta t}$이다. $e=0.04\times\dfrac{10}{0.2}=2\mathrm{V}$로 계산된다.

용량리액턴스는 $X_C=\dfrac{1}{\omega C}$로 정전용량 $C$에 반비례하므로, C가 커질수록 $X_C$는 작아진다.

전지 10개를 직렬접속하면 합성기전력은 $E=1.5\times10=15\mathrm{V}$, 내부저항은 $r=0.1\times10=1\Omega$이다. 전류는 $I=\dfrac{E}{R+r}=\dfrac{15}{2+1}=5\mathrm{A}$로 계산된다.

콘덴서의 충전 전하량은 $Q=CV$이다. $Q=1\times10^{-6}\times100=1\times10^{-4}\mathrm{C}$로 계산된다.

필라멘트 저항은 $R=\dfrac{V^2}{P}$로 구한다. $R=\dfrac{100^2}{100}=100\Omega$이다.

전류가 흐르는 도체에서 발생하는 열량이 전류의 제곱, 저항, 시간에 비례한다는 것은 줄의 법칙이다. 키르히호프의 법칙은 회로망의 전류·전압 관계, 플레밍의 법칙은 힘의 방향에 관한 법칙이다.

자기저항은 기자력을 자속으로 나눈 값이므로 단위는 $\mathrm{AT/Wb}$이다.

무한장 직선도체 주위 자계의 세기는 $H=\dfrac{I}{2\pi r}$이다. $I=2\pi rH=2\pi\times0.1\times2\approx1.26\mathrm{A}$로 계산된다.

패러데이의 법칙에 따라 유도기전력은 쇄교자속의 시간에 대한 변화율에 비례한다($e=N\dfrac{d\Phi}{dt}$). 쇄교자속의 크기 자체에 비례하거나 반비례하는 것은 아니다.

성형(Y)결선에서 상전압은 선간전압의 $1/\sqrt3$이다. $V_p=\dfrac{220}{\sqrt3}\approx127\mathrm{V}$로 계산된다.

RL 직렬회로에서 전류가 정상값의 63.2%에 도달하는 데 걸리는 시정수는 $\tau=\dfrac{L}{R}$이다.

RLC 직렬회로의 임피던스는 $Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}$이다. $Z=\sqrt{3^2+(8-4)^2}=\sqrt{25}=5\Omega$로 계산된다.

전선이 발열로 손상되지 않고 연속하여 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류를 허용전류라 한다.

복소수 $3+j4$의 절대값은 $|Z|=\sqrt{3^2+4^2}=\sqrt{25}=5$이다.

전계-자계, 전속-자속, 유전율-투자율은 서로 대응되는 전기·자기 쌍이다. 전속밀도에 대응하는 자기적 양은 자기량이 아니라 자속밀도이므로, 전속밀도-자기량은 대칭 관계가 아니다.

콘덴서 병렬접속의 합성정전용량은 각 정전용량의 합이다. $C=3+6=9\mathrm{F}$로 계산된다.

4Ω과 6Ω이 병렬, 10Ω과 10Ω이 병렬로 각각 연결되고 두 병렬부가 직렬로 연결된 회로이다. $R_1=\dfrac{4\times6}{4+6}=2.4\Omega$, $R_2=\dfrac{10\times10}{10+10}=5\Omega$이므로 합성저항은 $R=2.4+5=7.4\Omega$이다.

전류는 $I=\sqrt{\dfrac{P}{R}}$로 구한다. $I=\sqrt{\dfrac{10000}{100}}=\sqrt{100}=10\mathrm{A}$로 계산된다.

자장 내 도체에 흐르는 전류에 작용하는 힘(전자력)의 방향은 플레밍의 왼손 법칙(엄지:힘, 검지:자속, 중지:전류)으로 정한다.

전기난로와 같은 순수 저항 부하에서는 전압과 전류가 같은 위상으로 변화하는 동상 관계를 갖는다.

변압기 유기기전력은 $E=4.44fN\Phi_m$이므로 전압과 권수가 일정하면 자속은 주파수에 반비례한다. 따라서 $\dfrac{\Phi_{60}}{\Phi_{50}}=\dfrac{50}{60}=\dfrac{5}{6}$배가 된다.

2차 입력, 2차 동손(저항손), 기계적 출력의 비는 $1:s:(1-s)$이므로 2차 동손은 $P_{c2}=sP_2$이다. $P_2=\dfrac{P_{c2}}{s}=\dfrac{5.26}{0.05}=105.2\mathrm{kW}$로 계산된다.

단상 유도전동기의 기동토크는 일반적으로 반발기동형이 가장 크고 반발유도형, 콘덴서기동형, 분상기동형, 셰이딩코일형 순으로 작아진다. 따라서 셰이딩 코일형의 기동토크가 가장 작다.

타여자 발전기는 계자권선을 별도의 독립된 전원으로 여자하므로, 전기자 철심에 잔류자기가 없어도 정격전압을 발생시킬 수 있다. 분권·직권·복권 발전기는 잔류자기를 이용한 자기여자가 필요하다.

파권 직류발전기의 병렬회로수는 극수와 무관하게 $a=2$이다. 유기기전력은 $E=\dfrac{pZ\Phi N}{60a}=\dfrac{10\times400\times0.02\times600}{60\times2}=400\mathrm{V}$로 계산된다.

플레밍의 오른손 법칙(엄지:운동방향, 검지:자속, 중지:유도기전력)은 도체가 자계 내에서 움직여 기전력이 유도되는 발전기의 원리를 나타낸다.

보극이 없는 직류기는 전기자 반작용으로 부하전류의 크기에 따라 중성점(전기적 중성축)이 이동한다. 전기자 전류가 0인 무부하 상태에서만 전기자 반작용이 없어 중성점 위치가 변하지 않는다.

변압기 병렬운전은 두 변압기의 위상변위(각변위)가 같아야 가능하다. Δ-Δ 결선(0°군)과 Δ-Y 결선(30°군)은 위상변위가 서로 달라 병렬운전이 불가능하다.

3상 유도전동기의 원선도는 1차 권선저항측정, 무부하시험, 구속시험으로 작성하며, 슬립은 원선도 상에서 구할 수 있으므로 별도의 슬립측정은 필요하지 않다.

분포권은 코일을 여러 슬롯에 분산 배치하여 고조파를 줄여 기전력의 파형을 좋게 한다. 다만 집중권에 비해 합성 유기기전력은 낮아지고 누설리액턴스도 작아진다.

일반적으로 대용량(약 15kW 초과) 농형 유도전동기는 기동전류를 억제하기 위해 기동보상기(단권변압기)로 인가전압을 낮추어 기동하는 기동보상기법을 사용한다.

동기조상기를 부족여자로 운전하면 유기기전력이 단자전압보다 낮아져 뒤진(지상) 무효전력을 흡수하는 리액터로 작용한다. 반대로 과여자 운전 시에는 콘덴서로 작용한다.

단중 중권에서는 병렬회로수와 브러시 수가 극수와 같으므로 $a=P$이다.

무부하 포화곡선은 정격속도로 무부하 운전 중 계자전류를 변화시키며 측정한 단자전압(유기기전력)의 관계를 나타낸 곡선이다.

변압기의 규약효율은 $\eta=\dfrac{\text{출력}}{\text{출력}+\text{전체손실}}\times100(\%)$로 정의된다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{p}$이다. $p=\dfrac{120\times60}{1800}=4$극으로 계산된다.

평행 2회선 선로에서 두 회선 중 고장이 발생한 회선을 선택하여 차단하는 계전기를 선택단락계전기라 한다.

변압기의 전압비(권수비)는 $a=\dfrac{N_1}{N_2}=\dfrac{6000}{200}=30$이다.

직류전동기의 회전방향은 전기자 전류의 방향 또는 계자의 극성 중 하나만 반대로 바꾸면 반전된다. 둘 다 동시에 바꾸면 회전방향은 그대로 유지된다.

SCR 2개를 역병렬로 접속하여 양방향으로 전류를 흘릴 수 있게 만든 소자를 TRIAC이라 하며, 그림의 두 다이오드형 소자가 마주보는 기호가 이를 나타낸다.

점멸스위치(개폐기)는 스위치를 열었을 때 부하 쪽에 전압이 남아 있지 않도록 접지측이 아닌 전압측(충전측) 전선에 설치하여야 한다.

전선의 굵기(지름)를 측정하는 데는 와이어 게이지를 사용한다.

충전된 활선을 다른 위치로 이동시키거나 작업권 밖으로 밀어낼 때는 와이어 통을 사용한다.

등기구 간 간격은 $S\le1.5H$ 조건을 적용한다. $S=1.5\times2.4=3.6\mathrm{m}$가 최대 배치 간격이 된다.

저압전로용 퓨즈를 수평으로 붙인 경우에는 정격전류의 1.1배(수직으로 붙인 경우 1.25배)의 전류에 견디도록 규정하고 있었다. ※ 현행 KEC에서는 수평·수직 구분 없이 정격전류 구간별 배수표(불용단전류·용단전류)로 통일하여 규정한다.

접지선, 다선식 전로의 중성선, 저압가공전로의 접지측 전선에는 원칙적으로 과전류차단기를 시설하지 않으나, 인입선에는 과전류차단기를 시설하여야 한다.

접지선으로는 절연전선(옥외용 비닐절연전선은 제외)이나 케이블을 사용해야 하므로, 지표·지하의 접지선에 옥외용 비닐절연전선을 사용한 것은 잘못된 시공이다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별(1종·2종·3종·특별3종) 구분이 폐지되고 접지시스템으로 단일화되었다.

지선 중간에 넣어 감전을 방지하는 애자는 구형(옥형)애자이다.

엔트랜스 캡은 금속관 공사에서 빗물 침입을 막기 위해 저압 가공인입선의 인입구 부분에 사용한다.

변전소는 전압의 변성, 전력의 집중과 배분, 전력 계통 보호 등의 역할을 수행하나, 전력을 직접 생산하는 것은 발전소의 역할이다.

400V 미만 저압 옥내배선의 가요전선관공사에서 관 길이가 4m를 넘는 경우 전선관에는 제3종 접지공사를 하여야 한다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되어 보호도체·접지시스템 규정(KEC 142)으로 통합되었다.

공동주택 각 호실의 현관등은 최대 3분 이내에 자동으로 소등되는 타임스위치를 시설하여야 한다.

하나의 콘센트에 여러 개의 기계기구 플러그를 꽂아 사용할 수 있게 하는 기구는 멀티탭이다.

금속관 끝단에 나사를 절삭하는 공구는 오스터이다.

박스형 커넥터는 접속부가 절연된 구조로 되어 있어 접속 후 별도의 절연 테이프 처리가 필요하지 않다.

온도 변화가 큰 옥외 노출배관에는 신축량을 크게 흡수할 수 있는 신축커플링(3C)을 사용한다.

2종 금속몰드의 조인트 부속에는 L형, T형, 크로스형이 있으며, 플랫 엘보는 금속관공사에서 사용하는 부속이다.

지중전선로의 매설 방식에는 직접매설식, 관로식, 암거식이 있으며, 행거식은 가공전선로에서 전선을 지지하는 방식이다.

공기 중에서 접촉자가 자연 분리되며 아크를 자연소호시키는 방식의 차단기는 기중차단기(ACB)이며, 저압의 교류·직류차단기로 널리 사용된다.

무대, 무대마루 밑, 오케스트라 박스, 영사실의 전로에는 과전류차단기 및 개폐기를 반드시 시설하여야 하므로, 이를 시설하지 않아야 한다는 서술은 잘못된 시공 방법이다.