[전기기능사 필기] 06년 3회차 기출문제 해설 페이지

교류의 파형률은 실효값을 평균값으로 나눈 값 $\text{파형률}=\dfrac{\text{실효값}}{\text{평균값}}$이다. 최대값을 실효값으로 나눈 것은 파고율이므로 혼동하지 않아야 한다.

강자성체는 철, 니켈, 코발트 및 망간계 합금 등 자화가 잘 되는 물질이다. 백금은 자화되지 않는 상자성체이므로 강자성체가 아니다.

결합계수 $k=\dfrac{M}{\sqrt{L_1L_2}}$이므로 $k=1$(완전결합)이면 $M=\sqrt{L_1L_2}$의 관계가 성립한다.

정전 흡인력은 $F=\dfrac{1}{2}\varepsilon_0 E^2 S$이고 $V=Ed$이므로 전압 $V$의 제곱에 비례한다.

발열량은 $H=0.24I^2Rt$로 구한다. $H=0.24\times1^2\times500\times60=7200\mathrm{cal}$이므로 정답은 7,200cal이다.

원형 코일 중심의 자장의 세기는 $H=\dfrac{NI}{2r}\mathrm{[AT/m]}$로 주어지며, 보기 중 이 식과 같은 형태가 정답이다.

볼타 전지에서 전류를 얻으면 양극 표면에 수소 기포가 발생해 전지 내부저항이 커지고 기전력이 떨어지는데, 이를 분극작용(분극현상)이라 한다.

공기(진공) 중 자극 $m\mathrm{[Wb]}$에서 나오는 자기력선의 총 수는 자기 가우스 정리에 의해 $N=\dfrac{m}{\mu_0}$개이다.

비오-사바르의 법칙은 전류가 흐르는 도선 주위에 만들어지는 자장의 세기를 구하는 법칙이므로, 전류가 만드는 자장의 세기와 가장 관계가 깊다.

일률과 시간의 곱은 에너지(일)이므로 $1\mathrm{W}\cdot\mathrm{sec}=1\mathrm{J}$이다.

정현파의 실효값은 최대값을 $\sqrt2$로 나눈 값이다. $V=\dfrac{141.4}{\sqrt2}=100\mathrm{V}$이다.

패러데이의 법칙은 유도기전력의 크기(자속 변화율에 비례)를 규정하는 법칙으로 방향과는 무관하다. 전자력·유도기전력의 방향은 각각 플레밍의 왼손·오른손 법칙, 렌츠의 법칙이 결정한다.

Y결선에서 선간전압은 상전압의 $\sqrt3$배이다. $V_l=\sqrt3\times220\approx380\mathrm{V}$이다.

단권변압기의 자기용량 비율은 $\dfrac{\text{자기용량}}{\text{부하용량}}=\dfrac{V_2-V_1}{V_2}$이다. $\dfrac{3300-3000}{3300}\times1000\approx90.9\mathrm{kVA}$로 약 90kVA이다.

저저항 정밀 측정에는 켈빈 더블 브리지를 사용한다. 휘트스톤 브리지는 중저항, 맥스웰 브리지는 인덕턴스 측정에 쓰인다.

전압의 위상은 $\pi/4$, 전류의 위상은 $\pi/2$이므로 위상차는 $\pi/2-\pi/4=\pi/4$로, 전류가 전압보다 $\pi/4\mathrm{[rad]}$ 앞선다.

인덕턴스는 $L=\dfrac{N\phi}{I}$이다. $L=\dfrac{50\times10^{-3}}{5}=0.01\mathrm{H}=10\mathrm{mH}$이다.

RL 병렬회로의 합성 임피던스는 $Z=\dfrac{RX_L}{\sqrt{R^2+X_L^2}}$의 형태로 표현된다.

직렬공진시 임피던스가 최소가 되어 전류가 최대가 된다. 임피던스, 리액턴스, 저항은 공진과 무관하게 최소이거나 일정하다.

자기저항의 단위는 $\mathrm{AT/Wb}$이다. $R_m=\dfrac{NI}{\phi}$의 단위로부터 얻어진다.

직렬 접속된 콘덴서의 합성 정전용량은 $C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}$이다. $C=\dfrac{6\times4}{6+4}=2.4\mu\mathrm{F}$이다.

타여자기는 외부의 별도 전원으로 계자를 여자하므로 계자 철심에 잔류자기가 없어도 발전이 가능하다. 자여자기(분권·직권·복권)는 잔류자기가 반드시 필요하다.

지상역률에서 전압변동률은 $\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta$이다. $\varepsilon=3\times0.8+4\times0.6=2.4+2.4=4.8\%$이다.

동기전동기는 회전자계와 회전자 속도가 처음부터 같아야 토크가 발생하는 구조라 정지 상태에서는 자체 기동 토크를 낼 수 없어 기동토크가 0이다.

효율 $\eta=\dfrac{\text{출력}}{\text{입력}}$이므로 입력은 $\dfrac{4}{0.8}=5\mathrm{kW}$이고, 손실은 $5-4=1.0\mathrm{kW}$이다.

직류 전동기 기동시 전기자에 과대전류가 흐르지 않도록 저항을 넣어 점차 줄여가는 가감저항기를 기동기라 한다.

동작시한이 구동 전기량(전류)이 클수록 짧아지고 작을수록 길어지는 계전기는 반한시 계전기이다.

제동권선은 부하급변시 발생하는 회전자 속도의 진동(난조)을 자기적으로 억제하는 역할을 하므로 그 효용은 난조방지이다.

동기속도는 $N_s=\dfrac{120f}{p}=\dfrac{120\times60}{4}=1800\mathrm{rpm}$이고, 회전수는 $N=N_s(1-s)=1800\times(1-0.03)=1746\mathrm{rpm}$이다.

전동기 권선 자체의 온도 상승(과열)을 검출해 보호하는 것은 열동 계전기(서멀 릴레이)이다.

유도전동기는 2차 저항을 바꾸어도 최대토크는 불변인 채 발생 슬립만 이동하는 비례추이 특성을 가지며, 토크·전류와 함께 역률도 2차 저항에 비례추이한다. 반면 출력과 효율은 비례추이하지 않는다.

변압기의 정격출력은 피상전력 기준의 kVA로 표시하는 것이 원칙이므로 '단위는 kW이다'라는 설명은 틀렸다.

동기발전기의 3상 단락곡선은 계자전류를 변화시키며 그때 흐르는 단락전류를 나타낸 것으로, 계자전류와 단락전류의 관계 곡선이다.

셰이딩 코일형 유도전동기는 구조가 단순하고 기동토크가 매우 작아 회전방향을 바꿀 수 없으며, 소형 선풍기 등 0.05마력 이하의 소출력 기기에 사용된다.

단락비가 큰 동기기는 동기 임피던스가 작아 전기자 반작용이 작고 전압변동률이 작아 안정도가 높다. 다만 철기계이므로 기기가 커지는 단점이 있다.

트라이액(TRIAC)은 SCR 두 개를 역병렬로 접속한 구조와 같은 양방향 3단자 소자로, 이에 해당하는 도면기호가 정답이다.

권수비 $a=\dfrac{3300}{220}=15$이므로 2차 전류는 $I_2=aI_1=15\times20=300\mathrm{A}$이다.

3상 유도전동기를 급속 정지시킬 때는 회전 방향과 반대의 상회전 자계를 걸어 강한 제동력을 얻는 역상제동을 사용한다.

계자저항을 증가시키면 계자전류가 줄어 자속 $\phi$가 감소하고, 속도는 $N\propto1/\phi$이므로 회전속도는 증가한다.

폭연성 분진이 있는 장소의 금속관 공사는 관 상호간 및 관과 박스·기구와의 접속을 5턱 이상의 나사 조임으로 접속해야 한다.

지지물에 완금, 완목, 애자 등을 장치해 전선을 가설할 수 있도록 하는 것을 장주라 한다.

배전반·분전반은 조작과 점검이 쉬운 노출된 장소에 설치해야 하므로, 은폐된 장소는 설치장소로 적합하지 않다.

한 개의 전등을 두 곳에서 자유롭게 점멸할 수 있는 스위치는 3로 스위치이며, 세 곳 이상에서 점멸하려면 4로 스위치를 추가로 사용한다.

옥외용 비닐절연전선의 약호는 OW(Outdoor Weatherproof)이다.

브리지 정류회로는 4개의 다이오드를 그물 형태로 접속해 입력 교류의 정·부 반주기 모두 같은 방향으로 정류(전파정류)하는데, 이 전류 흐름 방향에 맞게 다이오드 극성이 연결된 것이 정답 회로이다.

철근콘크리트 전주에 주상변압기를 고정할 때는 행거밴드를 사용해 변압기를 전주에 매단다.

주상변압기의 고·저압 혼촉에 의한 위험을 막기 위해 2차측(저압측)에는 제2종 접지공사를 한다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사의 종별 구분이 폐지되어 변압기 저압측 중성점(또는 저압측 1단자) 접지로 통합되었다.

전선 접속이 불완전하면 접촉저항 증가로 감전, 누전, 화재(발열)로 이어질 수 있으나, 타박상은 전기적 원인의 사고가 아니다.

도중에 있는 접속용 플러그를 통해 부하를 자유롭게 접속할 수 있도록 만든 덕트를 플러그인 버스덕트라 한다.

아우트렛박스의 녹아웃 구멍이 관보다 커서 로크너트만으로 고정이 어려울 때 관과 구멍 지름 차이를 보완해 고정을 보조하는 재료가 링 리듀서이다.

콘크리트에 매입하는 금속관을 직각으로 배관할 때는 매입용 직각 곡관인 노멀밴드를 사용한다.

연선의 단면적은 $A=n\times\dfrac{\pi}{4}d^2$이므로 소선수는 $n=\dfrac{8}{\frac{\pi}{4}\times1.2^2}\approx7$가닥이다.

금속전선관은 박강은 바깥지름(외경), 후강은 안지름(내경)을 기준으로 ㎜ 호칭을 붙인다.

접지선과 접지극의 접속은 납땜만으로는 시간이 지나면 부식·이완되어 접속 불량이 생길 수 있어 압착 등 확실한 방법으로 접속해야 하므로, 납과 주석 합금 땜으로만 접속하는 것은 바람직하지 않다.

펜치로 절단하기 어려운 굵은 전선이나 케이블을 절단할 때는 클리퍼(cable cutter)를 사용한다.

전자접촉기를 이용한 마그네트 스위치는 과부하 보호 기능과 함께 정전·저전압시 무전압 트립으로 자동 개방되어 전동기 소손을 방지한다.

우수한 조명은 적당한 그림자가 있어 입체감과 명암을 살려야 하므로, '그림자가 전혀 없을 것'은 좋은 조명의 조건이 아니다.

저압(220V) 전선로용 과전류차단기 퓨즈는 수평으로 붙인 경우 정격전류의 1.1배의 전류에 견뎌야 한다.

피시 테이프는 배관 속에 전선을 끌어 넣을 때 사용하는 유도용 강철 테이프이다.

호텔·여관 객실 입구나 주택·아파트 현관은 사람이 지나간 뒤 일정 시간 후 자동으로 소등되는 타임스위치를 사용한다.