[전자기사 필기] 16년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

두 도체 사이의 전위차는 약 $1.36\times10^{12}\ \mathrm{V}$ 이다.
평행 무한평면 사이의 전계는 $E=\dfrac{\sigma}{\varepsilon_0}$ 로 거리와 무관하게 일정하다.
$V=Ed=\dfrac{4}{8.854\times10^{-12}}\times3\approx1.36\times10^{12}\ \mathrm{V}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

두 점전하 사이의 힘은 약 $32.7\ \mathrm{N}$ 이다.
유전체 속의 쿨롱 힘은 $F=\dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0\varepsilon_s}\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}$ 이다.
$F=\dfrac{9\times10^{9}\times5\times10^{-6}\times4\times10^{-6}}{2.2\times(0.05)^2}\approx32.7\ \mathrm{N}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

정전계에 대해 틀린 서술은 전기력선이 전하 없는 곳에서 서로 교차한다는 내용이다.
전기력선 위 각 점의 접선 방향이 그 점의 전계 방향이므로, 교차하면 한 점에 전계 방향이 둘이 되어 모순이다. 전기력선은 서로 교차하지 않는다.
나머지 보기는 정전계에 대해 옳은 서술이다.
단위 전하에서 나오는 전기력선의 수는 가우스 법칙 $N=Q/\varepsilon_0$ 에서 $Q=1\ \mathrm{C}$ 일 때 $1/\varepsilon_0$ 개이므로 옳다.
도체에 준 전하는 정전 평형에서 도체 내부 전계가 0이 되어야 하므로 표면에만 분포한다.
중공도체에 준 전하는 내부 전계가 0이어야 하므로 외부 표면에만 분포하고, 공동 안에 전하가 없으면 내부 표면에는 전하가 없다.

전자파의 고유임피던스는 약 $42\ \Omega$ 이다.
$\eta=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=120\pi\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}$
$\eta=\dfrac{120\pi}{\sqrt{80}}\approx\dfrac{377}{8.94}\approx42\ \Omega$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

공극의 자기저항은 약 $1.05\times10^{5}\ \mathrm{AT/Wb}$ 이다.
공극은 공기이므로 투자율은 $\mu_0$ 이고 $R=\dfrac{l}{\mu_0S}$ 이다.
$R=\dfrac{5.6\times10^{-3}}{4\pi\times10^{-7}\times4.26\times10^{-2}}\approx1.05\times10^{5}\ \mathrm{AT/Wb}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

보기 가운데 저항률이 가장 작은 것은 동(구리) 이다.
상온(20℃ 부근)의 저항률은 대략 동 $1.7\times10^{-8}$, 알루미늄 $2.7\times10^{-8}$, 철 $1.0\times10^{-7}$, 수은 $9.6\times10^{-7}\ \Omega\cdot\mathrm{m}$ 이다.
나머지 금속은 모두 동보다 저항률이 크다.
알루미늄은 동의 약 1.6배로 동보다 크다.
철은 동의 약 6배로 동보다 크다.
수은은 동의 50배를 넘어 네 금속 중 가장 크다.

동일한 금속 도선의 두 점 사이에 온도차가 존재할 때 전류를 흘리면 열을 발생 또는 흡수하는 현상은 톰슨 효과이다. 제벡 효과(3번)는 온도차로부터 기전력이 생기는 현상이고, 펠티에 효과(1번)는 접점을 통해 전류가 흐를 때 열이 발생하는 현상이며, 볼타 효과(2번)는 서로 다른 금속의 접촉에서 전위차가 생기는 현상이므로 모두 다르다. 톰슨 효과는 단일 도체 내에서 온도 구배와 전류의 상호작용으로 열을 발생 또는 흡수하는 고유한 열전 현상이다.

코일의 권수는 400회 이다.
기자력 $F=NI$ 이므로 $N=\dfrac{F}{I}=\dfrac{2000}{5}=400$ 이다.
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

동심구 사이의 정전용량은 약 $5\ \mathrm{pF}$ 이다.
$C=\dfrac{4\pi\varepsilon_0\,ab}{b-a}$
$C=\dfrac{4\pi\times8.854\times10^{-12}\times0.03\times0.09}{0.09-0.03}\approx5.0\times10^{-12}\ \mathrm{F}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

저항은 $R=12.5\ \Omega$, 정전용량은 $C\approx159\ \mu\mathrm{F}$ 이다.
병렬회로이므로 전압 $V=100\ \mathrm{V}$ 가 R과 C에 공통으로 걸린다.
$P=\dfrac{V^2}{R}\;\Rightarrow\;R=\dfrac{100^2}{800}=12.5\ \Omega$
$Q=\dfrac{V^2}{X_C}\;\Rightarrow\;X_C=\dfrac{100^2}{600}\approx16.67\ \Omega$
$C=\dfrac{1}{2\pi fX_C}=\dfrac{1}{2\pi\times60\times16.67}\approx159\ \mu\mathrm{F}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

직렬 공진회로의 Q는 약 11.2 이다.
$Q=\dfrac{1}{R}\sqrt{\dfrac{L}{C}}=\dfrac{1}{20}\sqrt{\dfrac{0.05}{1\times10^{-6}}}$
$=\dfrac{\sqrt{50000}}{20}\approx\dfrac{223.6}{20}\approx11.2$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

커패시터 전압은 $V_c=5(1-e^{-t})$ 이다.
시정수 $\tau=RC=1\ \mathrm{s}$ 이고, 초기 전압 0에서 전원 전압 5 V 로 충전되므로 $V_c=5(1-e^{-t/RC})=5(1-e^{-t})$ 이다.
나머지 보기는 충전 응답의 조건을 만족하지 못한다.
음의 지수 감쇠 전압은 $t=0$ 에서 음의 값을 갖고 0으로 수렴하므로 0에서 5 V 로 충전되는 응답이 아니다.
양의 지수 감쇠 전압은 $t=0$ 에서 5 V 로 시작하므로 방전 응답의 형태이고, 초기 전압이 0인 충전 응답과 맞지 않다.
지수가 증가하는 형태의 전압은 시간이 지나면 음의 방향으로 한없이 커져 전원 전압 5 V 로 수렴하지 않는다.

차단 주파수에서 출력 전압은 입력 전압의 $1/\sqrt{2}$ 배 이다.
차단 주파수는 출력 전력이 통과대역의 절반이 되는 반전력점이며, 전력이 $1/2$ 이면 전압은 $1/\sqrt{2}$ 배(약 $-3\ \mathrm{dB}$)이다.
나머지 보기는 반전력점의 전압비와 다르다.
$\sqrt{2}$ 배는 전력비 2(약 $+3\ \mathrm{dB}$)에 해당하여 전력이 절반으로 줄어드는 반전력점이 아니다.
$1/2$ 배는 전력비 $1/4$(약 $-6\ \mathrm{dB}$)에 해당하여 반전력점이 아니다.
$1/(2\sqrt{2})$ 배는 전력비 $1/8$(약 $-9\ \mathrm{dB}$)에 해당하여 반전력점이 아니다.

전류는 $i(t)=0.04\sqrt{2}\cos(100t-120^\circ)$ 이다.
$X_L=\omega L=100\times5=500\ \Omega$
$I=\dfrac{V}{X_L}=\dfrac{20}{500}=0.04\ \mathrm{A}$ (실효값), 최댓값은 $0.04\sqrt{2}$
인덕터 전류는 전압보다 $90^\circ$ 뒤지므로 위상은 $-30^\circ-90^\circ=-120^\circ$
나머지 보기는 크기 또는 위상이 계산값과 다르다.

$v(t)=\cos2\pi f_0t$ 의 푸리에 변환은 $V(f)=\dfrac{1}{2}[\delta(f-f_0)+\delta(f+f_0)]$ 이다.
오일러 공식으로 $\cos2\pi f_0t=\dfrac{1}{2}(e^{j2\pi f_0t}+e^{-j2\pi f_0t})$ 이고, $e^{\pm j2\pi f_0t}$ 의 변환은 $\delta(f\mp f_0)$ 이므로 두 임펄스의 세기는 각각 1/2 이다. 보기의 좌변 표기는 모두 같으므로 우변의 계수로 판정한다.
나머지 보기는 임펄스 세기가 계산값과 다르다.
계수 1인 식은 세기가 두 배로, $2\cos2\pi f_0t$ 의 변환에 해당한다.
계수 $\pi$ 인 식은 각주파수 축 표현 $\pi[\delta(\omega-\omega_0)+\delta(\omega+\omega_0)]$ 의 계수로, f 축에서는 계산값의 $2\pi$ 배라 다르다.
계수 $2\pi$ 인 식은 계산값의 $4\pi$ 배라 다르다.

어드미턴스는 $Y=0.05+j0.1\ \mho$ 이다.
$Y=\dfrac{1}{R}+\dfrac{1}{jX_L}+\dfrac{1}{-jX_C}=\dfrac{1}{20}-j\dfrac{1}{10}+j\dfrac{1}{5}$
$=0.05-j0.1+j0.2=0.05+j0.1\ \mho$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

위상차를 구하기 위해 먼저 두 식을 같은 삼각함수로 통일해야 한다. $I_t = I_m\cos(\omega t - 80°) = I_m\sin(\omega t - 80° + 90°) = I_m\sin(\omega t + 10°)$로 변환한다. 전압은 $V_t = V_m\sin(\omega t + 50°)$이므로, 전압의 위상각은 50°, 전류의 위상각은 10°이다. 따라서 위상차는 $\phi = 50° - 10° =$이다.

무효전력은 $\pi/10\ \mathrm{Var}$ 이다.
$Q=\dfrac{V^2}{X_C}=V^2\cdot2\pi fC$
$Q=10^2\times2\pi\times50\times10\times10^{-6}=\dfrac{\pi}{10}\ \mathrm{Var}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

4단자망 파라미터에 대해 틀린 서술은 ABCD 파라미터의 A와 D에 차원이 있다는 내용이다.
$V_1=AV_2-BI_2$, $I_1=CV_2-DI_2$ 에서 A는 전압비, D는 전류비이므로 둘 다 차원이 없는 값이다.
나머지 보기는 파라미터의 차원에 대해 옳은 서술이다.
h 파라미터의 $h_{12}$ 와 $h_{21}$ 는 각각 전압비와 전류비이므로 차원이 없다.
h 파라미터의 $h_{11}$ 과 $h_{22}$ 는 각각 단락 입력 임피던스와 개방 출력 어드미턴스이므로 임피던스와 어드미턴스의 차원을 갖는다.
ABCD 파라미터의 B와 C 는 각각 $V_1/(-I_2)$ 와 $I_1/V_2$ 의 비이므로 임피던스와 어드미턴스의 차원을 갖는다.

분배법칙에 의해 $(A+B)(A+C)=A+BC$ 이다.
$(A+B)(A+C)=AA+AC+AB+BC=A+AC+AB+BC=A(1+B+C)+BC=A+BC$
나머지 보기는 진리값을 대입하면 서로 다른 결과가 나온다.
세 변수의 곱은 $A=1,\ B=0,\ C=0$ 일 때 0인데 주어진 식은 1이므로 같지 않다.
세 변수의 합은 $A=0,\ B=1,\ C=0$ 일 때 1인데 주어진 식은 0이므로 같지 않다.
$AB+C$ 는 $A=1,\ B=0,\ C=0$ 일 때 0인데 주어진 식은 1이므로 같지 않다.

동기 3단 2진 카운터에는 AND 게이트 1개가 필요하다.
각 단은 하위 비트가 모두 1일 때만 토글해야 한다. 최하위 단은 $J_0=K_0=1$, 중간 단은 $J_1=K_1=Q_0$, 최상위 단은 $J_2=K_2=Q_0Q_1$ 이며, 이 곱 항을 만드는 것이 AND 게이트이다.
나머지 게이트로는 토글 조건 $Q_0Q_1$ 을 만들 수 없다.
OR 게이트는 $Q_0+Q_1$ 을 만들어 하위 비트 중 하나만 1이어도 토글시키므로 카운트 순서가 어긋난다.
NOT 게이트는 입력이 하나인 반전 소자라 두 비트의 곱 조건을 만들 수 없다.
EX-OR 게이트는 $Q_0\oplus Q_1$ 을 만들어 두 비트가 모두 1일 때 0이 되므로 최상위 단이 토글해야 할 순간에 토글하지 못한다.

회로는 다이오드 D가 출력단에 병렬로 연결된 클램퍼(clamper) 회로로, 입력 파형의 모양은 그대로 유지하면서 직류 레벨(기준점)만 이동시키는 동작을 한다. 다이오드의 극성상 입력이 양(+)일 때 커패시터가 충전되어 출력의 최대값이 0V에 고정되고, 그 결과 파형 전체가 아래로 이동하여 0V~-8V 범위에서 진동하는 파형이 출력된다. 이러한 조건(파형 모양 유지, 상단이 0V에 클램프된 형태)에 해당하는 것은 3번이다.

이미터에 삽입된 Re는 온도 변화나 트랜지스터 특성 편차로 컬렉터 전류가 증가하면 이미터 전압이 상승하여 베이스-이미터 순방향 바이어스를 줄이는 부궤환(직류 부궤환) 작용을 한다. 이를 통해 컬렉터 전류 변화를 억제하여 동작점(바이어스 점)을 안정화시키는 것이 주 역할이며, 병렬로 연결된 대용량 커패시터 C는 교류 신호에 대해 Re를 단락시켜 교류 이득 저하를 방지하는 역할을 한다.

래치와 플립플롭의 구분은 래치는 레벨 트리거, 플립플롭은 에지 트리거이다.
래치는 인에이블 레벨이 유효한 동안 입력 변화가 출력에 계속 반영된다. 플립플롭은 클록의 상승 또는 하강 에지 순간의 입력만 받아들인다.
나머지 보기는 이 구분과 맞지 않는다.
둘 다 에지 트리거라는 서술은 래치가 레벨 동작이라는 점과 맞지 않고, 둘 사이의 구분도 되지 않는다.
래치가 에지 트리거, 플립플롭이 레벨 트리거라는 서술은 두 소자의 트리거 방식을 서로 바꾼 것이다.
둘 다 레벨 트리거라는 서술은 플립플롭이 에지 동작이라는 점과 맞지 않고, 둘 사이의 구분도 되지 않는다.

불대수 정리가 성립하지 않는 것은 $A\cdot B=A\cdot(A+B)$ 이다.
$A\cdot(A+B)=A+AB=A$ (흡수 법칙)이므로 우변은 A 이다. 좌변 $A\cdot B$ 는 $A=1,\ B=0$ 일 때 0이고 우변은 1이어서 같지 않다.
나머지 보기는 불대수에서 성립하는 정리이다.
$A+B=B+A$ 는 OR 의 교환법칙이다.
$A\cdot(B+C)=A\cdot B+A\cdot C$ 는 AND 의 OR 에 대한 분배법칙이다.
$A+(B\cdot C)=(A+B)\cdot(A+C)$ 는 OR 의 AND 에 대한 분배법칙이다.

정합 변압기의 권선비는 10 : 1 이다.
트랜지스터 출력 저항 $R_o=\dfrac{1}{h_{oe}}=\dfrac{1}{50\times10^{-6}}=20\ \mathrm{k\Omega}$
정합 조건 $n^2R_L=R_o$ 에서 $n=\sqrt{\dfrac{20000}{200}}=10$
나머지 보기의 권선비는 계산값과 다르다.

최대 전압이득은 약 40 dB 이다.
$GB=\dfrac{0.35}{0.175\times10^{-6}}=2\ \mathrm{MHz}$
이득 대역폭 곱이 일정하므로 20 kHz 에서 이득은 $A=\dfrac{2\times10^{6}}{20\times10^{3}}=100$
$20\log_{10}100=40\ \mathrm{dB}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

전자의 속도는 약 $2.4\times10^{6}\ \mathrm{m/s}$ 이다.
드브로이 파장 $\lambda=\dfrac{h}{mv}$ 에서 $v=\dfrac{h}{m\lambda}$
$v=\dfrac{6.6\times10^{-34}}{9.1\times10^{-31}\times3\times10^{-10}}\approx2.4\times10^{6}\ \mathrm{m/s}$
나머지 보기의 값은 계산값과 다르다.

전자와 정공의 농도를 구하는 데 쓰이는 것은 홀 효과(Hall effect) 이다.
전류가 흐르는 반도체에 수직으로 자계를 가하면 홀 전압이 생기고, 홀 계수 $R_H=\dfrac{1}{ne}$ 의 크기와 부호로 캐리어 농도와 종류(전자·정공)를 구한다.
나머지 보기는 캐리어 농도를 구하는 측정 원리가 아니다.
터널 효과는 좁은 장벽을 캐리어가 통과하는 양자 현상으로, 터널 다이오드 동작의 바탕이다.
압전 효과는 기계적 압력과 전기 분극 사이의 변환 현상이다.
광전 효과는 빛을 받아 전자가 방출되거나 캐리어가 생성되는 현상이다.

전류 제어용 소자는 접합 트랜지스터(BJT) 이다.
BJT 는 베이스 전류가 컬렉터 전류를 제어한다. 나머지는 입력 단자의 전압으로 출력 전류를 제어하는 전압 제어 소자이다.
3극 진공관은 그리드 전압이 플레이트 전류를 제어한다.
접합 전계효과 트랜지스터는 게이트 역바이어스 전압이 채널 폭을 조절해 드레인 전류를 제어한다.
절연 게이트 전계효과 트랜지스터는 절연된 게이트의 전계가 채널을 만들거나 조절하여 드레인 전류를 제어한다.

펀치스루에 대해 틀린 서술은 펀치스루 전압이 베이스 불순물 농도에 반비례한다는 내용이다.
컬렉터 접합의 공핍층이 베이스 폭 $W_B$ 전체로 퍼지는 전압을 구하면(내장 전위 무시) $V_{PT}=\dfrac{qN_BW_B^2}{2\varepsilon}\left(1+\dfrac{N_B}{N_C}\right)$ 이다. 베이스 농도 $N_B$ 가 클수록 공핍층이 베이스 쪽으로 덜 퍼지므로 펀치스루 전압은 커진다.
나머지 보기는 펀치스루에 대해 옳은 서술이다.
베이스 중성 영역이 없는 상태라는 서술은 컬렉터 공핍층이 베이스 전체를 덮어 이미터 공핍층과 맞닿은 펀치스루의 정의이므로 옳다.
베이스 영역 폭의 제곱에 비례한다는 서술은 위 식의 $W_B^2$ 와 일치하므로 옳다.
컬렉터 역바이어스 증가로 발생한다는 서술은 역바이어스가 커지면 공핍층이 베이스 쪽으로 넓어져 일어나는 현상이므로 옳다.

역방향 바이어스 시 특징으로 틀린 것은 접합용량이 증가한다는 내용이다.
역바이어스가 커지면 공핍층이 넓어지고 전극 간 거리가 커지므로 접합용량 $C_T\propto1/W$ 는 감소한다.
나머지 보기는 역방향 바이어스의 특징으로 옳은 서술이다.
전위장벽은 접합 전위차에 역방향 전압이 더해져 증가한다.
공간전하 영역은 역바이어스가 커질수록 넓어진다.
공핍층도 역바이어스가 커질수록 넓어진다.

에너지 준위가 페르미 준위보다 0.1 eV 낮을 때 전자가 점유할 확률은 약 0.98이다.
페르미-디랙 분포에 대입한다.
$f(E)=\dfrac{1}{1+e^{(E-E_F)/kT}}$
$kT\approx 0.0259\ \mathrm{eV}\ (300\ \mathrm{K}),\ E-E_F=-0.1\ \mathrm{eV}$
$f=\dfrac{1}{1+e^{-3.86}}\approx 0.98$
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
0.02는 계산값과 다르다.
0.1은 계산값과 다르다.
0.7은 계산값과 다르다.

재결합 중심의 원인으로 옳지 않은 것은 순도가 높은 결정이라는 서술이다.
재결합 중심은 금지대 안에 깊은 준위를 만들어 전자와 정공의 재결합을 돕는 자리이다. 결함과 불순물이 적은 순도 높은 결정은 이런 준위가 적어 원인이 되지 못한다.
나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.
결정표면의 불균일은 표면 상태를 만들어 금지대 안에 준위가 생기게 하므로 재결합 중심의 원인이다.
결정격자의 결함은 격자 주기성을 깨뜨려 금지대 안에 준위를 만들므로 재결합 중심의 원인이다.
불순물에 의한 격자 결함은 깊은 준위를 만드는 대표적인 재결합 중심의 원인이다.

서미스터 설명으로 틀린 것은 일반적으로 정(+)의 온도계수를 가진다는 서술이다.
서미스터는 금속 산화물 반도체를 소결한 감온 저항 소자로, 보통은 온도가 오르면 저항이 줄어드는 부(−)의 온도계수(NTC)를 가진다. 정의 온도계수를 가지는 PTC 는 특수한 종류이다.
나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.
반도체의 일종이라는 서술은 서미스터가 금속 산화물 반도체 소자이므로 옳다.
온도제어 회로 등에 사용된다는 서술은 저항이 온도에 따라 크게 변해 온도 검출·보상·제어에 쓰이므로 옳다.
CTR 이 이것을 응용한 것이라는 서술은 CTR 이 특정 온도에서 저항이 급변하는 임계온도형 서미스터이므로 옳다.

순수 반도체는 절대온도 0 K 에서 절연체처럼 행동한다.
0 K 에서는 열에너지가 없어 가전자대는 전자로 가득 차고 전도대는 비어 있다. 자유전자와 정공이 모두 없어 전류를 운반할 캐리어가 없다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
소수의 정공과 소수의 자유전자를 가진다는 서술은 열여기가 없어 전자와 정공 쌍이 생기지 않는 0 K 에서는 맞지 않는다.
금속 전도체와 같은 행동을 한다는 서술은 금속이 0 K 에서도 자유전자를 가지는 것과 달라 맞지 않는다.
많은 수의 정공을 갖고 있다는 서술은 정공이 전자가 여기될 때 생기는 것이라 0 K 의 순수 반도체에는 없으므로 맞지 않는다.

부성 저항 특성을 나타내는 다이오드는 터널 다이오드이다.
터널 다이오드는 불순물 농도가 매우 높아 순방향 일부 구간에서 전압이 증가해도 전류가 감소한다. 이 구간에서 미분 저항이 음이 되는 부성 저항이 나타난다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
바랙터 다이오드는 역방향 전압에 따라 접합 용량이 변하는 가변 용량 소자이다.
제너 다이오드는 항복 영역에서 전압이 거의 일정하게 유지되는 정전압 소자로, 전압이 오르면 전류도 오르는 양의 저항 특성이다.
정류용 다이오드는 한 방향으로만 전류를 흘리는 소자로, 전압이 오르면 전류도 오르는 양의 저항 특성이다.

FET 를 단극성 소자라 하는 이유는 다수 캐리어만으로 전류가 운반되기 때문이다.
FET 의 채널 전류는 n 채널에서는 전자, p 채널에서는 정공 중 한 종류의 다수 캐리어로만 흐른다. 전자와 정공이 모두 관여하는 BJT 는 쌍극성 소자이다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
게이트가 대칭인 구조라는 것은 구조적 특징일 뿐 전류를 운반하는 캐리어의 종류와는 관계가 없다.
전자만으로 전류가 운반된다는 서술은 p 채널 FET 가 정공으로 전류를 운반하므로 틀리다.
소스와 드레인 단자가 같은 성질이라는 것은 구조적 특징일 뿐 전류를 운반하는 캐리어의 종류와는 관계가 없다.

드브로이 물질파의 파장은 플랑크 상수를 운동량으로 나눈 값이다.
운동량 $p=m\upsilon$ 이므로 $\lambda=\dfrac{h}{p}=\dfrac{h}{m\upsilon}$ 이다.
질량이나 속도가 커질수록 파장은 짧아진다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
$\lambda=\dfrac{mh}{\upsilon}$ 는 질량에 비례해 파장이 길어지므로 맞지 않는다.
$\lambda=\dfrac{\upsilon}{mh}$ 는 속도에 비례해 파장이 길어지므로 맞지 않는다.
$\lambda=\dfrac{m}{h\upsilon}$ 는 질량에 비례해 파장이 길어지므로 맞지 않는다.

전류 방향에 따라 두 도체 접합이 가열되거나 냉각되는 효과는 펠티에 효과이다.
서로 다른 두 도체의 접합에 전류를 흘리면 접합에서 열이 방출되거나 흡수되며, 전류 방향을 바꾸면 가열과 냉각이 서로 바뀐다. 이 열전 현상은 전자 냉각에 쓰인다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
Seebeck Effect는 두 접합의 온도차로 기전력이 생기는 현상으로, 전류에 의해 접합이 가열·냉각되는 현상과 반대 방향의 효과이다.
Zeeman Effect는 자계 속에서 원자의 스펙트럼선이 갈라지는 현상이다.
Hall Effect는 전류가 흐르는 물질에 수직으로 자계를 가하면 전류와 자계에 모두 수직인 방향으로 기전력이 생기는 현상이다.

에너지 준위가 정공에 의해 채워질 확률은 1-f(E)이다.
한 준위는 전자가 차 있거나 비어 있는 둘 중 하나이고, 비어 있는 상태가 곧 정공이다.
$f_p(E)=1-f(E)$
확률은 0 이상 1 이하의 값이어야 한다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
$f(E)-1$ 은 f(E) 가 0과 1 사이이면 음수라 확률이 될 수 없다.
$\dfrac{1}{f(E)-1}$ 도 f(E) 가 0과 1 사이이면 음수라 확률이 될 수 없다.
$\dfrac{1}{1-f(E)}$ 은 f(E) 가 0과 1 사이이면 1보다 커져 확률이 될 수 없다.

진성반도체의 페르미 준위는 유효질량이 같으면 온도와 무관하다.
진성 페르미 준위는 $E_F=\dfrac{E_C+E_V}{2}+\dfrac{3}{4}kT\ln\dfrac{m_h^*}{m_e^*}$ 이다.
유효질량이 같으면 로그 항이 0 이므로 금지대 중앙에 고정된다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
가전자대 쪽으로 접근한다는 서술은 온도가 올라도 페르미 준위가 중앙에서 벗어나지 않으므로 맞지 않는다.
전도대 쪽으로 접근한다는 서술도 온도가 올라도 페르미 준위가 중앙에서 벗어나지 않으므로 맞지 않는다.
금지대 중앙으로 접근한다는 서술은 페르미 준위가 온도와 관계없이 이미 중앙에 있어 이동하지 않으므로 맞지 않는다.

고속의 전자나 이온이 금속 표면에 충돌해 자유전자가 방출되는 현상은 2차 전자 방출이다.
입사한 고속 입자의 운동에너지가 금속 내부 전자에 전달되어, 일함수를 넘는 에너지를 받은 자유전자가 표면 밖으로 방출된다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
전계 방출은 금속 표면에 강한 전계를 가해 전자를 끌어내는 현상이다.
열전자 방출은 금속을 가열해 열에너지로 전자를 방출시키는 현상이다.
광전자 방출은 빛의 광자 에너지로 전자를 방출시키는 현상이다.

4단계 파이프라인에서 명령어 10개를 실행하는 데 걸리는 시간은 13 μs이다.
파이프라인은 각 단계가 한 클록에 처리되므로, 첫 명령어는 4클록 만에 완료되고 이후 매 클록마다 명령어 하나가 완료된다.
$T=(k+n-1)\,t_c$
$=(4+10-1)\times 1\ \mu\mathrm{s}=13\ \mu\mathrm{s}$
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
10μs는 파이프라인을 채우는 데 드는 3클록이 빠진 값이라 계산값과 다르다.
11μs는 계산값과 다르다.
12μs는 계산값과 다르다.

연관 기억장치의 특징으로 가장 적합하지 않은 것은 별도의 판독회로가 필요 없어 하드웨어 비용이 절감된다는 서술이다.
연관 기억장치는 주소가 아니라 내용으로 접근하며, 모든 워드를 동시에 비교하려고 워드마다 비교 회로를 둔다. 따라서 일반 기억장치보다 하드웨어 비용이 늘어난다.
나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.
병렬 판독회로가 있어야 한다는 서술은 모든 워드를 동시에 비교하려면 병렬 비교 회로가 필요하므로 옳다.
번지로만 접근하는 기억장치보다 정보검색이 신속하다는 서술은 순차 탐색 없이 한 번에 비교하므로 옳다.
기억된 정보의 일부분으로 위치를 알아낸 뒤 나머지 정보에 접근한다는 서술은 키 레지스터와 마스크 레지스터로 일부 내용만 비교하는 동작이므로 옳다.

부동소수점 연산에서 정규화를 하는 이유는 수의 정밀도를 높이기 위해서이다.
정규화는 가수의 최상위 유효 숫자가 0 이 아니도록 소수점을 옮기고 지수를 조정하는 일이다. 고정된 가수 비트를 유효 자릿수로 최대한 쓰게 되어 정밀도가 높아진다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
지수의 값을 크게 하기 위해서라는 서술은 지수가 가수를 옮긴 자리 수만큼 맞춰 조정될 뿐이며, 가수 앞쪽의 0 을 없앨 때는 지수가 오히려 줄어들므로 맞지 않는다.
부호 비트를 생략하기 위해서라는 서술은 정규화 후에도 부호 비트가 수의 부호를 나타내야 하므로 맞지 않는다.
가수부의 비트 수를 줄이기 위해서라는 서술은 가수 비트 수가 형식으로 고정되어 정규화로 줄지 않으므로 맞지 않는다.

선행처리기 설명으로 옳지 않은 것은 표준 함수를 제공한다는 서술이다.
선행처리기는 컴파일 전에 #include, #define 같은 지시문을 처리한다. 표준 함수는 표준 라이브러리가 제공하고, 선행처리기는 그 선언이 담긴 헤더 파일을 삽입할 뿐이다.
나머지 보기는 다음과 같이 옳은 내용이다.
컴파일하기 전에 처리해야 할 일들을 수행한다는 서술은 선행처리가 컴파일 이전 단계이므로 옳다.
상수를 정의하는 데에도 사용한다는 서술은 #define 으로 상수 매크로를 정의하므로 옳다.
프로그램에서 # 표시를 사용한다는 서술은 선행처리 지시문이 # 으로 시작하므로 옳다.

마이크로컴퓨터 장치 간 정보 교환에 필요한 물리적 연결은 버스이다.
버스는 CPU, 기억장치, 입출력장치가 공유하는 주소·데이터·제어 신호선의 집합으로, 장치 사이의 정보 통로 역할을 한다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
I/O processor는 입출력 동작을 제어하는 처리 장치이지 물리적 연결선이 아니다.
Cache는 CPU 와 주기억장치의 속도 차이를 완화하는 고속 기억장치이다.
Register는 CPU 내부에서 데이터를 잠시 저장하는 기억 소자이다.

명령어 실행의 메이저 상태에 대해 옳은 설명은 기억장치 내의 명령어를 CPU로 가져오는 것을 인출 사이클이라 한다는 것이다.
명령어 사이클은 인출·간접·실행·인터럽트 사이클로 이루어진다. 인출 사이클에서는 프로그램 카운터가 가리키는 주소의 명령어를 읽어 명령 레지스터에 적재한다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
실행 사이클이 간접주소 방식에서만 수행된다는 서술은 실행 사이클이 모든 명령어에 수행되고 간접 사이클만 간접주소 방식에서 추가되므로 맞지 않는다.
명령어의 종류를 판별하는 것이 간접 사이클이라는 서술은 간접 사이클이 유효 주소를 기억장치에서 읽어오는 단계이므로 맞지 않는다.
인터럽트 사이클 동안 데이터를 읽어낸다는 서술은 이 사이클이 복귀 주소를 저장하고 인터럽트 처리 루틴으로 분기하는 단계이므로 맞지 않는다.

스택과 가장 관련이 없는 것은 FIFO이다.
스택은 나중에 넣은 것을 먼저 꺼내는 후입선출(LIFO) 구조이다. FIFO 는 먼저 넣은 것을 먼저 꺼내는 큐의 방식이다.
나머지 보기는 스택과 직접 관련된 용어이다.
PUSH는 스택에 데이터를 넣는 명령이다.
POP은 스택에서 데이터를 꺼내는 명령이다.
LIFO는 스택의 접근 원리이다.

128 KB 용량에는 64 Kbit DRAM 이 16개 필요하다.
단위를 비트로 맞춘다.
$128\ \mathrm{KB}=128\times 8\ \mathrm{Kbit}=1024\ \mathrm{Kbit}$
$\dfrac{1024\ \mathrm{Kbit}}{64\ \mathrm{Kbit}}=16$
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
2개는 128 Kbit, 곧 16 KB 에 해당하므로 계산값과 다르다.
4개는 256 Kbit, 곧 32 KB 에 해당하므로 계산값과 다르다.
8개는 512 Kbit, 곧 64 KB 에 해당하므로 계산값과 다르다.

2진수 10111101001 을 16진수로 변환하면 $5\mathrm{E}9_{16}$ 이다.
오른쪽부터 4비트씩 묶는다.
$101\,|\,1110\,|\,1001$
$0101=5,\ 1110=\mathrm{E},\ 1001=9$
10진수로는 $5\times256+14\times16+9=1513$ 이다.
나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.
$5\mathrm{D}9_{16}$ 은 10진수 1497 로 계산값과 다르다.
$\mathrm{AE}9_{16}$ 은 10진수 2793 으로 계산값과 다르다.
$\mathrm{B}59_{16}$ 은 10진수 2905 로 계산값과 다르다.