[전기기능사 필기] 05년 4회차 기출문제 정답·해설 페이지

유도 리액턴스는 $X_L=2\pi fL=2\pi\times60\times0.008\approx3\Omega$이므로 임피던스는 $Z=\sqrt{4^2+3^2}=5\Omega$이다. 이 회로에 상용 100V 전압을 가하면 전류는 $I=\dfrac{100}{5}=20\mathrm{A}$가 된다.

전기가 한 일은 $W=VIt=1.5\times3\times(2\times60)=540\mathrm{J}$이다.

Y결선에서 상전압은 선간전압을 $\sqrt3$으로 나눈 값이다. $V_p=\dfrac{220}{\sqrt3}\approx127\mathrm{V}$이다.

전해액에 전류가 흘러 화학변화(이온의 이동과 반응)를 일으키는 현상을 전기분해라 한다.

줄의 법칙은 전류가 흐를 때 저항에서 발생하는 열량이 전류의 제곱과 저항, 시간에 비례한다는 법칙이다.

저항은 $R=\rho\dfrac{l}{A}$로 길이에 비례한다. 단면적(굵기)을 그대로 유지한 채 길이만 4배로 늘리면 저항도 4배가 된다.

전기력선은 양전하에서 나와 음전하에서 끝나고, 그 접선 방향이 전장의 방향이며 밀도가 전장의 세기를 나타낸다. 다만 전기력선은 서로 교차하지 않으므로 '서로 교차한다'는 설명이 틀렸다.

고유저항(비저항)의 단위는 $\Omega\cdot\mathrm{m}$이다.

병렬회로의 역률은 $\cos\theta=\dfrac{G}{\sqrt{G^2+B^2}}$이다. $G=\dfrac{1}{3}, B=\dfrac{1}{4}$이므로 $\cos\theta=\dfrac{1/3}{\sqrt{(1/3)^2+(1/4)^2}}\approx0.8$이다.

R, XL 직렬회로의 임피던스는 $Z=\sqrt{R^2+X_L^2}\mathrm{[\Omega]}$로 나타낸다.

0.05초 동안 3주기(3Hz의 파형이 3번 반복)가 나타났으므로 주기는 $T=\dfrac{0.05}{3}\mathrm{s}$이고, 주파수는 $f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{3}{0.05}=60\mathrm{Hz}$이다.

비오-사바르의 법칙은 전류가 만드는 자장의 세기를 구하는 법칙이므로 전류와 자장의 관계를 나타낸다.

병렬공진에서는 임피던스가 최대가 되며, 코일의 저항 성분을 포함한 병렬공진회로의 공진 임피던스는 $Z_0=\dfrac{L}{CR}$의 형태로 순저항 성분만 남는다.

인덕턴스는 자속쇄교수를 전류로 나눈 값이므로 $L=\dfrac{N\phi}{I}\mathrm{[H]}$이다.

무한히 긴 직선 도선 주위의 자장의 세기는 $H=\dfrac{I}{2\pi r}$ 이다. $I=20[\mathrm{A}]$, $r=0.15[\mathrm{m}]$를 대입하면 $H=\dfrac{20}{2\pi\times0.15}\approx21.2[\mathrm{AT/m}]$가 된다.

구리(Cu)는 자기장 반대 방향으로 약하게 자화되는 반자성체이다. 철·니켈·망간은 상자성 또는 강자성 계열에 속한다.

도선에 작용하는 힘은 $F=BIl\sin\theta$이다.
$F=3\times10\times0.5\times\sin60^\circ\approx13\mathrm{N}$이다.

마이카 콘덴서는 온도에 따른 용량 변화가 작고 절연저항이 높아 표준 콘덴서로도 사용된다.

제1종 접지공사의 접지저항 값은 $10\Omega$ 이하이어야 한다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되고 접지저항은 각 접지시스템의 목적에 따른 값으로 재구성되었다.

접지선의 최소 굵기는 제1종 2.6㎜, 제2종·제3종·특별제3종 계열은 조건에 따라 1.6㎜ 또는 2.6㎜ 이상이며, 제3종 접지공사의 최소 굵기는 1.6㎜이므로 '2.0㎜'라는 값은 규정과 맞지 않는다. ※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되고 접지도체 굵기는 고장전류·보호장치 정정값 등에 따라 정해진다.

학교, 사무실, 은행과 같은 건물의 간선 설계에 적용하는 표준 수용률은 70%이다.

전선과 대지 사이의 절연저항은 옥내배선에 접속된 전기사용기계기구를 사용 상태 그대로 둔 채로 측정한 값을 말하므로, '기계기구를 분리한 상태에서 측정한다'는 설명이 틀렸다.

흥행장의 무대 마루 밑, 오케스트라 박스 및 영사실의 전로에도 반드시 전용 개폐기와 과전류차단기를 시설해야 하므로, '시설할 필요가 없다'는 설명이 틀렸다.

절연전선의 피복을 도체 손상 없이 정확한 길이만큼 벗길 수 있는 공구는 와이어 스트리퍼이다.

가요전선관 상호간의 접속에는 스플릿 커플링을 사용한다.

고압 가공전선로에서 전선이 3조인 경우 표준 완금의 길이는 1,800㎜이다.

합성수지관은 절연물이라 열에 약해 고온인 곳에서는 변형·연화될 수 있으므로, '고온 및 저온의 곳에서 사용하기 좋다'는 설명이 합성수지관 공사의 장점이 아니다.

쥐꼬리 접속 부위를 납땜하지 않고 빠르게 절연·고정하기 위해 커넥터(솔더리스 커넥터)를 사용한다.

반발 기동형 전동기는 브러시로 정류자를 단락시켜 기동하는 방식으로 단상 유도전동기 중 기동토크의 전부하토크에 대한 비율이 가장 높다.

배선도 심벌에서 선의 표시 방식(실선·파선 등)으로 배선 경로를 구분하는데, 제시된 기호는 천장 속에 감추어 배선하는 천장은폐배선을 나타낸다.

옥내 배선에서 백열전등의 전구소켓은 안전을 위해 키나 그 밖의 점멸기구가 없는 것을 사용해야 하므로, '점멸기구가 있는 것으로 한다'는 설명이 틀렸다.

금속관에 나사를 내는 공구는 오스터이다.

전동기 정격전류의 합계가 50A를 넘는 경우, 저압 옥내간선의 허용전류는 그 합계 전류의 1.1배 이상이어야 한다.

접속선을 별도로 사용하지 않고 소선 자체를 그대로 감아서 접속하는 방법으로 굵은 연선의 접속에 적합한 것은 단권 접속이다.

전동기 정격전류가 50A 이하이므로 분기회로 전선의 허용전류는 정격전류의 1.25배 이상이어야 한다. $30\times1.25=37.5\mathrm{A}$이다.

IV 전선은 600V 비닐절연전선을 말한다.

금속덕트 공사에서 덕트의 종단부는 반드시 막아 두어야 하므로 '종단부는 열어 둘 것'이라는 설명이 틀렸다.

가정용 전등 점멸 스위치는 반드시 전압측(비접지측) 전선에 접속해야 한다.

가요전선관은 콘크리트에 매입하는 용도로는 적합하지 않으며, 이런 경우에는 금속관 공사를 사용한다.

사용전압이 60V를 넘는 저압 기계기구로서 금속제 외함을 가지며 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 장소에는 지락(누전) 차단장치를 시설해야 한다.

우리나라 전기설비 기준에서 특별고압은 7kV를 넘는 전압을 말한다.

제2종 접지공사에서 특별고압 가공전선로의 전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 접지선은 지름 4.0㎜ 이상의 것을 사용해야 한다.
※ 현행 KEC 기준으로는 접지공사 종별 구분이 폐지되어 변압기 중성점 접지(보호접지) 규정으로 통합되었다.

무부하 또는 경부하시 선로의 정전용량에 의한 충전전류로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 현상이라 하며, 그 원인은 선로의 정전용량이다.

절탄기(economizer)는 배기가스의 여열을 이용해 보일러에 공급되는 급수를 미리 데우는 장치이다.

송전 능률은 수전전력을 송전전력(수전전력+손실)으로 나눈 값이다. $\dfrac{12000}{12000+634}\times100\approx95\%$이다.

Δ-Δ 결선은 3대 중 1대가 고장 나도 나머지 2대를 V결선으로 바꾸어 3상 전력 공급을 계속할 수 있는 대표적인 결선 방식이다.

동일 전력 송전시 손실은 역률의 제곱에 반비례한다.
역률 1과 0.8일 때의 손실비는 $\dfrac{1}{1^2}:\dfrac{1}{0.8^2}=0.64:1=16:25$이다.

원자력 발전은 핵분열 열로 증기를 만들어 터빈-발전기를 돌리는 간접 발전방식이며, MHD·열전기·태양전지 발전은 열이나 빛 에너지를 기계적 변환 없이 직접 전기로 바꾸는 직접 발전방식이다.

애자의 열화는 부품 간 열팽창 차이, 시멘트의 화학적·동결 팽창, 누설전류에 의한 편열 등이 주된 원인이며, 유도뢰에 의한 순간적인 이상전압은 애자 열화의 원인으로 보지 않는다.

화력발전소 종합효율은 $\eta=\dfrac{860W}{mH}\times100[\%]$ 이다(1kWh = 860kcal). 발전량 $W=50000[\mathrm{kWh}]$, 연료 $m=20000[\mathrm{kg}]$, 발열량 $H=5000[\mathrm{kcal/kg}]$를 대입하면 $\eta=\dfrac{860\times50000}{20000\times5000}\times100=43[\%]$가 된다.

수차의 공동현상(캐비테이션)을 방지하려면 흡출관의 흡출수두를 오히려 작게 해야 하므로, '흡출수두를 증가시킨다'는 것은 방지법이 아니라 공동현상을 악화시키는 조치다.

부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이다. 평균전력은 $\dfrac{60}{24}=2.5\mathrm{kW}$이므로 부하율은 $\dfrac{2.5}{8}\times100\approx31\%$이다.

수차의 유량은 낙차의 제곱근에 비례하고 출력은 유량과 낙차의 곱에 비례하므로, 출력은 유효낙차의 $3/2$승에 비례한다.

강제순환식 보일러는 순환펌프로 보일러수를 강제 순환시키는 방식으로, 라몬트(La Mont) 보일러가 대표적이다.
타쿠마 보일러는 자연순환식이다.
벤슨·슐처 보일러는 드럼 없이 급수가 한 번에 증기로 되는 관류식이다.

도로나 하천, 전차선 등을 횡단하는 대경간 개소에는 H형 철탑 형태의 갠트리 철탑이 이용된다.

수로식 발전소에서 수로(무압)와 수압관로(유압) 사이에 설치되어 수격작용을 완충하는 설비를 수조라 한다.

전력원선도의 가로축과 세로축은 각각 유효전력과 무효전력을 나타낸다.

터빈에서 팽창 도중의 증기 일부를 추기하여 급수를 예열하는 방식의 열사이클을 재생 사이클이라 한다.

순한시 계전기는 정정된 전류 이상이 흐르면 전류의 크기에 관계없이 시간 지연 없이 거의 즉시 주접점을 닫는 특성을 가지며, 그림에서 이 즉시동작 특성을 나타내는 곡선이 정답이다.

동복강선(구리복강선)은 강선의 표면에 구리를 피복한 것으로, 서로 다른 두 금속을 결합한 형태이므로 쌍금속선(바이메탈선)에 속한다.