[전기기능사 필기] 06년 4회차 기출문제 해설 페이지

대칭 3상 교류는 크기가 같고 위상이 $\dfrac{2\pi}{3}$(120°)씩 차이 나는 세 개의 기전력으로 구성된다. 따라서 각 상 간의 위상차는 $\dfrac{2\pi}{3}$이다.

전기량은 $Q=It$이다. $Q=5\times(10\times60)=5\times600=3000\mathrm{C}$로 계산된다.

자속의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 발생한다는 것은 렌츠의 법칙이다. 패러데이의 법칙은 유도기전력의 크기(자속 변화율에 비례)를 규정하는 법칙이고, 발생 방향은 렌츠의 법칙이 규정한다.

코일에 유도되는 기전력은 $e=L\dfrac{di}{dt}$이다. $e=200\times10^{-3}\times\dfrac{30}{0.1}=0.2\times300=60\mathrm{V}$로 계산된다.

환상 솔레노이드 내부 자장의 세기는 $H=\dfrac{NI}{l}$이다. $H=\dfrac{10\times3}{0.1}=300\mathrm{AT/m}$로 계산된다.

Y결선에서 상전압은 선간전압의 $1/\sqrt3$배이다. $V_p=\dfrac{200}{\sqrt3}\approx115\mathrm{V}$로 계산된다.

두 코일이 서로 직교하여 감겨 있으면 한 코일이 만든 자속이 다른 코일과 쇄교하지 않으므로 상호 인덕턴스는 $M=0$이 된다.

컨덕턴스는 $G=\dfrac{I}{V}$이다. $G=\dfrac{6}{24}=0.25$[℧]로 계산된다.

자기력선은 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어가며, 서로 교차하지 않고, 실제로 눈에 보이지는 않는 가상의 선이다.

순시값 식에서 각주파수는 $\omega=314\mathrm{rad/s}$이므로 주파수는 $f=\dfrac{\omega}{2\pi}=\dfrac{314}{2\pi}\approx50\mathrm{Hz}$로 계산된다.

콘덴서에 축적되는 에너지는 $W=\dfrac{1}{2}CV^2$이다. $45=\dfrac{1}{2}\times10\times10^{-6}\times V^2$에서 $V^2=9\times10^{6}$, $V=3\times10^{3}\mathrm{V}$로 계산된다.

컨덕턴스의 병렬 합성값은 각 컨덕턴스의 합이다. $G=3+4=7$[℧]로 계산된다.

전류의 발열작용, 즉 저항에서 발생하는 열량이 전류의 제곱과 저항·시간에 비례한다는 것을 나타내는 것은 줄의 법칙이다.

유효전력은 전압과 전류의 곱에 역률을 곱한 $P=EI\cos\theta$로 나타낸다.

직렬 공진 시에는 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 상쇄되어 임피던스가 저항값과 같은 최솟값이 되고, 이때 회로에 흐르는 전류가 최댓값이 된다.

전력량 $1\mathrm{Wh}=1\mathrm{W}\times3600\mathrm{s}=3600\mathrm{J}$이므로 $5\mathrm{Wh}=5\times3600=18000\mathrm{J}$로 계산된다.

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

R-L-C 직렬회로는 유도 리액턴스와 용량 리액턴스가 같아질 때 공진하며, 이때의 공진 주파수는 $f_r=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$로 나타낸다.

평행판 사이의 전장의 세기는 $E=\dfrac{V}{d}$로, 전압이 일정할 때 간격에 반비례한다. 간격이 $1/3$로 줄어들면 전장의 세기는 $3$배가 된다.

그림에서 위쪽의 1.5[V]와 3[V]는 A쪽이 (+), 오른쪽 세로가지의 1.5[V]는 위쪽이 (+), 아래쪽의 2[V]와 1.5[V]는 B쪽이 (+)가 되도록 직렬 접속되어 있다. A에서 B까지 전위를 더해 가면 앞의 세 전지는 전위를 낮추고 아래쪽 두 전지는 전위를 높이므로 $V_{AB}=1.5+3+1.5-1.5-2=2.5\,\mathrm{V}$이다.

DIAC(다이액)는 게이트 단자가 없는 2단자 양방향성 트리거 소자로, 순방향·역방향 모두 브레이크오버 전압을 넘으면 도통하는 대칭적 특성을 가지며 이에 맞는 대칭형 기호로 표시된다.

단락 발생 순간에는 전기자 반작용이 미처 작용하지 못하므로 돌발 단락전류는 주로 누설 리액턴스에 의해 제한되며, 시간이 지나 반작용이 나타난 뒤의 지속 단락전류는 동기 리액턴스로 제한된다.

분권 발전기는 잔류자기와 계자권선의 자속이 서로 보강되는 방향으로 회전해야 전압이 확립되는데, 역회전시키면 계자전류의 방향이 반대가 되어 잔류자기를 상쇄하는 방향으로 작용하므로 여자가 이루어지지 않아 발전되지 않는다.

선풍기, 드릴, 믹서, 재봉틀 등 가정용 소형 기기는 대부분 단상 교류 전원으로 구동되는 단상 유도 전동기를 사용한다.

콘서베이터는 변압기 본체 위에 설치하는 보조 유조로, 절연유가 공기와 직접 접촉하는 면적을 줄여 산화·열화를 방지하는 장치이다.

회전자(2차측) 권선에 슬립 주파수의 전압을 외부에서 공급하여 속도를 제어하는 방식을 2차 여자법이라 한다.

단락비가 크다는 것은 동기 임피던스가 작다는 것을 의미하며, 이에 따라 전기자 반작용이 작고 전압 변동률도 작아 안정도가 좋아진다(다만 기계 치수와 철손은 커져 효율은 다소 낮아진다).

동기속도는 $N=\dfrac{120f}{p}$이다. $N=\dfrac{120\times50}{10}=600\mathrm{rpm}$으로 계산된다.

계자 저항을 증가시키면 계자 전류가 줄어 자속이 감소하고, 회전속도는 자속에 반비례하므로 속도는 증가한다.

전압 변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_0-V_n}{V_n}\times100$이다. $\varepsilon=\dfrac{137-100}{100}\times100=37\%$로 계산된다.

3상 전원에서 2상 전력을 얻기 위해서는 두 대의 단상 변압기를 이용한 T결선(스코트 결선)을 사용한다.

토크는 $T=975\dfrac{P(\mathrm{kW})}{N}$[kg·m]이다. $T=975\times\dfrac{9.8}{1200}\approx7.9\mathrm{kg\cdot m}$로 계산된다.

와류손은 철심 두께의 제곱에 비례하므로 두께를 2배로 하면 와류손은 $2^2=4$배가 된다.

전압 변동률은 $\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta$이다. $\sin\theta=\sqrt{1-0.8^2}=0.6$이므로 $\varepsilon=2\times0.8+3\times0.6=1.6+1.8=3.4\%$로 계산된다.

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

브흐홀쯔 계전기는 변압기 내부 고장 시 발생하는 가스와 유류의 흐름을 검출하여 동작하는 보호계전기로, 변압기 보호에 사용된다.

초퍼형 인버터(직류 초퍼)는 스위칭 온·오프 시간비(듀티비)를 조절해 직류 전압의 크기를 직접 제어하는 방식이며, 단상·3상·브리지형 인버터는 직류를 교류로 변환하는 장치이다.

우산형 발전기는 회전자 지름이 크고 축방향 길이가 짧아 저속 회전에 적합한 구조로, 주로 저속도 대용량 수차발전기에 채택된다.

회전자 권선의 단자를 슬립 링을 통해 외부로 인출하여 기동저항 등을 접속할 수 있는 것은 권선형 유도 전동기이다.

콘덴서 기동형은 기동용 콘덴서로 위상을 보상하므로 다른 단상 유도 전동기 기동방식보다 역률이 가장 좋다.

가스(주로 SF6)를 소호 매질로 사용하는 차단기는 GCB(Gas Circuit Breaker)이다. 유입차단기는 OCB, 공기차단기는 ABB, 자기차단기는 MBB로 표기하므로 나머지 짝짓기는 옳지 않다.

큐비클형은 배전반 기기를 강판제 함 속에 넣어 점유 면적을 줄이고 안전성을 높인 폐쇄식 배전방식이다.

계기용 변압기(PT)와 변류기(CT)를 한 함에 넣어 고압 회로의 전력량을 적산할 수 있게 한 것을 MOF(계기용 변압변류기)라 한다.

IV전선은 600V 비닐절연전선을 뜻한다. ※ 현재는 IV라는 명칭 대신 450/750V 일반용 단심 비닐절연전선(약호 NR)으로 통합되어 사용된다.

브리타니아 접속은 지름이 굵은 단선(약 3.2㎜ 이상)을 잇는 방법이고, 가는 전선(2.6㎜ 이하)에는 트위스트 접속을 사용하므로 “굵기 2.6㎜ 이하는 브리타니아 접속을 한다”는 설명은 옳지 않다.

재질이 다른 가요전선관과 금속관을 상호 접속할 때는 콤비네이션 커플링을 사용한다.

전선을 수직으로 배열하여 지지할 때 사용하는 장주용 자재는 래크(rack)이다.

과전류 차단기는 간선의 전원측 전선과 같이 사고전류가 흐를 수 있는 곳에 설치하며, 접지선·접지공사를 한 저압 가공전선의 접지측 전선·다선식 전로의 중성선에는 설치해서는 안 된다.

간선에서 분기하여 분기 과전류 차단기를 거쳐 부하에 이르는 배선을 분기회로라 한다.

배선도 기호에서 실선은 노출배선을, 파선은 은폐배선을 나타내며, 그중 천장 속에 시설하는 배선을 천장은폐선이라 한다.

가요전선관 공사에서는 관 안에서 전선이 접속되지 않도록, 즉 접속점이 없도록 시설하여야 한다.

지선의 중간에 넣어 감전 위험을 줄이는 애자는 구형애자(옥애자)이다.

콜라우쉬 브리지는 접지저항을 정밀하게 측정하는 계기이므로 “콜라우쉬브리지로 접지 저항을 측정한다”가 옳다. 어스테스터는 접지저항을, 메가는 절연저항을 측정하며 검전기는 충전 유무만 확인하므로 나머지 설명은 옳지 않다.

유니온 커플링은 금속관을 돌릴 수 없는 경우에도 관 상호를 접속할 수 있게 해주는 이음쇠이다.

합성수지관 상호 및 관과 박스의 접속 시 접착제를 사용하지 않는 경우 삽입 깊이는 관 바깥지름의 1.2배 이상으로 하여야 한다(접착제를 사용하는 경우는 0.8배 이상).

진동이 있는 기계 기구의 단자에 전선을 접속할 때는 풀림을 방지하기 위해 스프링와셔를 끼워 사용한다.

전동기의 정격전류가 50A를 초과하는 경우 전선의 허용전류는 정격전류의 1.1배 이상이어야 한다. $60\times1.1=66\mathrm{A}$로 계산된다.

하나의 콘센트에 꽂아 2~3개의 기구를 동시에 사용할 수 있게 하는 기구는 멀티탭이다.

학교, 사무실, 은행과 같은 건물의 간선 굵기를 산정할 때 적용하는 표준 수용률은 70%이다.

충전된 활선을 다른 장소로 옮기거나 작업권 밖으로 밀어낼 때 사용하는 절연봉 형태의 공구는 와이어통이다.