전기철도기사
(2015-03-08 기출문제 - 하나씩 풀이)
총 80문제
답안 완료: 0문제
1. 직류강체 저차선로 방식에서 T-Bar에 전차선이 잘 밀착되도록 연속적으로 고정시키는 연결금구는?
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1.
휘드이어
2.
볼트
3.
절연매립전
4.
롱이어
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 직류강체 저차선로 방식에서 T-Bar에 전차선이 잘 밀착되도록 연속적으로 고정시키는 연결금구는 롱이어입니다. 롱이어는 전차선과 T-Bar 간의 접촉을 유지하여 전류의 흐름을 원활하게 합니다.
[오답 해설] →
1. 휘드이어: 휘드이어는 전차선의 수직적 지지 역할을 하지만, 밀착 고정 기능은 없습니다.
2. 볼트: 볼트는 고정하는 데 사용되지만, 전차선과 T-Bar 간의 연속적인 밀착을 보장하지 않습니다.
3. 절연매립전: 절연매립전은 전선의 절연을 위한 장치로, 밀착 고정과는 관련이 없습니다.
[관련 개념] → 직류강체 저차선로 방식은 전차선과 지지 구조물 간의 전기적 접촉을 유지하는 것이 중요합니다. 롱이어는 이러한 접촉을 효과적으로 유지하기 위한 장치입니다.
[학습 포인트] → 전차선의 안정성과 전류 흐름을 위해 적절한 연결금구의 종류와 기능을 이해하는 것이 중요합니다. 각 연결금구의 역할을 명확히 알고 있어야 전차선 시스템의 효율성을 높일 수 있습니다.
[오답 해설] →
1. 휘드이어: 휘드이어는 전차선의 수직적 지지 역할을 하지만, 밀착 고정 기능은 없습니다.
2. 볼트: 볼트는 고정하는 데 사용되지만, 전차선과 T-Bar 간의 연속적인 밀착을 보장하지 않습니다.
3. 절연매립전: 절연매립전은 전선의 절연을 위한 장치로, 밀착 고정과는 관련이 없습니다.
[관련 개념] → 직류강체 저차선로 방식은 전차선과 지지 구조물 간의 전기적 접촉을 유지하는 것이 중요합니다. 롱이어는 이러한 접촉을 효과적으로 유지하기 위한 장치입니다.
[학습 포인트] → 전차선의 안정성과 전류 흐름을 위해 적절한 연결금구의 종류와 기능을 이해하는 것이 중요합니다. 각 연결금구의 역할을 명확히 알고 있어야 전차선 시스템의 효율성을 높일 수 있습니다.
2. 전차선의 편위에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답을 선택하세요
1.
팬터그래프 집전판의 고른 마모를 위하여 지그재그 편위를 한다.
2.
전차선의 궤도 중심면에서의 수직거리를 편위라고 한다.
3.
강풍구간, 터널 등 특수구간에서는 편위는 400mm 이내로 시설한다.
4.
전차선의 편위는 궤도중심선에서 좌우 100mm를 표준으로 한다.
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
3. 교류변전설비의 급전구분소에서 선로조건이 나빠 급전용량을 증대할 필요가 있을 때 차단기를 투입하여 양측변전소의 변압기가 병렬운전하는 조건으로 거리가 먼 것은?
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1.
변압기 1,2차의 정격전압 및 극성이 같을 때
2.
두 변압기의 권선비가 같을 때
3.
두 변압기의 백분율 임피던스가 같을 때
4.
양쪽 변전소 전원의 위상차가 6° 이상일 때
정답: 4번
해설
[정답 근거] 4번은 양쪽 변전소 전원의 위상차가 6° 이상일 경우, 두 변압기가 병렬로 운전할 수 없는 조건이기 때문에 정답입니다. 병렬 운전 시 위상차가 너무 크면 전류의 불균형이 발생하고, 이는 변압기 및 시스템에 손상을 줄 수 있습니다.
[오답 해설]
1. 1번은 변압기 1, 2차의 정격전압 및 극성이 같을 때 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
2. 2번은 두 변압기의 권선비가 같을 때도 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
3. 3번은 두 변압기의 백분율 임피던스가 같을 경우 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
[관련 개념] 변압기의 병렬 운전 조건에는 정격전압, 극성, 권선비, 백분율 임피던스, 위상차 등이 있으며, 이들 조건이 모두 충족되어야 안전하고 효율적인 병렬 운전이 가능합니다.
[학습 포인트] 변압기를 병렬로 운전할 때는 위상차와 같은 전기적 조건을 철저히 확인해야 하며, 특히 위상차가 크면 전류의 불균형과 시스템 손상을 초래할 수 있음을 기억해야 합니다.
[오답 해설]
1. 1번은 변압기 1, 2차의 정격전압 및 극성이 같을 때 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
2. 2번은 두 변압기의 권선비가 같을 때도 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
3. 3번은 두 변압기의 백분율 임피던스가 같을 경우 병렬 운전이 가능하므로 틀린 선택입니다.
[관련 개념] 변압기의 병렬 운전 조건에는 정격전압, 극성, 권선비, 백분율 임피던스, 위상차 등이 있으며, 이들 조건이 모두 충족되어야 안전하고 효율적인 병렬 운전이 가능합니다.
[학습 포인트] 변압기를 병렬로 운전할 때는 위상차와 같은 전기적 조건을 철저히 확인해야 하며, 특히 위상차가 크면 전류의 불균형과 시스템 손상을 초래할 수 있음을 기억해야 합니다.
4. 순환전류에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?
정답을 선택하세요
1.
주회로(전차선) 이외의 전선, 가선금구 등에 흐르는 전류이다.
2.
균압방식을 사용하여 순환전류에 따른 사고를 막는다.
3.
가압빔, 진동방지장치 등 직접 전선과 연결되고 있는 가선금구는 완전접속 또는 절연한다.
4.
순환전류는 귀선로에서만 발생한다.
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 4번은 "순환전류는 귀선로에서만 발생한다"는 내용이 잘못된 설명입니다. 순환전류는 귀선로뿐만 아니라 다양한 회로에서 발생할 수 있으며, 전기 시스템의 설계와 운영에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 이 설명은 사실과 다릅니다.
[오답 해설] → 1번은 순환전류의 정의에 맞는 설명으로, 주회로 이외의 전선에서도 전류가 흐를 수 있음을 나타냅니다. 2번은 균압방식이 순환전류로 인한 사고를 예방하는 방법임을 설명하고 있으며, 3번은 가선금구의 연결 방식에 대한 설명으로, 전선과의 접속 상태에 따라 순환전류의 발생을 제어할 수 있음을 나타냅니다. 이들은 모두 순환전류와 관련된 올바른 설명입니다.
[관련 개념] → 순환전류는 전기 회로에서 전류가 순환하는 현상으로, 전기 시스템의 안정성 및 안전성에 큰 영향을 미칩니다. 이를 이해하기 위해서는 전기 회로의 기본 원리와 전류의 흐름, 그리고 전기적 접속 방식에 대한 이해가 필요합니다.
[학습 포인트] → 순환전류의 개념과 발생 원인을 이해하고, 이를 예방하기 위한 다양한 방법(예: 균압방식, 접속 방식 등)을 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 전기 시스템에서의 전류 흐름과 관련된 다양한 요소를 고려하여 안전한 전기 설계를 할 수 있어야 합니다.
[오답 해설] → 1번은 순환전류의 정의에 맞는 설명으로, 주회로 이외의 전선에서도 전류가 흐를 수 있음을 나타냅니다. 2번은 균압방식이 순환전류로 인한 사고를 예방하는 방법임을 설명하고 있으며, 3번은 가선금구의 연결 방식에 대한 설명으로, 전선과의 접속 상태에 따라 순환전류의 발생을 제어할 수 있음을 나타냅니다. 이들은 모두 순환전류와 관련된 올바른 설명입니다.
[관련 개념] → 순환전류는 전기 회로에서 전류가 순환하는 현상으로, 전기 시스템의 안정성 및 안전성에 큰 영향을 미칩니다. 이를 이해하기 위해서는 전기 회로의 기본 원리와 전류의 흐름, 그리고 전기적 접속 방식에 대한 이해가 필요합니다.
[학습 포인트] → 순환전류의 개념과 발생 원인을 이해하고, 이를 예방하기 위한 다양한 방법(예: 균압방식, 접속 방식 등)을 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 전기 시스템에서의 전류 흐름과 관련된 다양한 요소를 고려하여 안전한 전기 설계를 할 수 있어야 합니다.
5. 보호선(P.W)에 대한 설명으로 거리가 먼 것은?
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1.
전자유도현상을 증가시킨다는 단점이 있다.
2.
지지물 등의 접지 전위 상승을 억제한다.
3.
사고시 전차선로 보호를 목적으로 하고 있다.
4.
지지물에 설치되어 있는 애자의 섬락을 보호하기 위한 전선이다.
정답: 1번
해설
[정답 근거] 1번은 보호선(P.W)의 기능과 목적에 대한 설명으로 부적절합니다. 보호선은 전자유도현상을 감소시키기 위한 장치로, 오히려 전자유도현상을 증가시킨다는 설명은 잘못된 것입니다.
[오답 해설]
2번은 보호선이 지지물 등의 접지 전위 상승을 억제하는 역할을 한다는 설명으로, 이는 보호선의 주요 기능 중 하나입니다.
3번은 사고 시 전차선로를 보호하기 위한 목적이 맞으며, 보호선은 전기적 안전성을 높이기 위해 설치됩니다.
4번은 지지물에 설치된 애자의 섬락을 보호하기 위한 전선이라는 설명으로, 보호선의 기능을 잘 설명하고 있습니다.
[관련 개념] 보호선(P.W)은 전기 설비에서 전기적 안전성을 확보하기 위해 설치되는 장치로, 전자유도현상이나 접지 전위 상승을 방지하는 역할을 합니다. 이는 전기 사고를 예방하고, 전기 설비의 안전성을 높이는 데 기여합니다.
[학습 포인트] 보호선의 기능과 목적을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 전자유도현상 감소, 접지 전위 억제, 사고 시 보호 기능 등을 통해 전기 설비의 안전성을 높이는 역할을 하는 보호선의 개념을 명확히 알아두어야 합니다.
[오답 해설]
2번은 보호선이 지지물 등의 접지 전위 상승을 억제하는 역할을 한다는 설명으로, 이는 보호선의 주요 기능 중 하나입니다.
3번은 사고 시 전차선로를 보호하기 위한 목적이 맞으며, 보호선은 전기적 안전성을 높이기 위해 설치됩니다.
4번은 지지물에 설치된 애자의 섬락을 보호하기 위한 전선이라는 설명으로, 보호선의 기능을 잘 설명하고 있습니다.
[관련 개념] 보호선(P.W)은 전기 설비에서 전기적 안전성을 확보하기 위해 설치되는 장치로, 전자유도현상이나 접지 전위 상승을 방지하는 역할을 합니다. 이는 전기 사고를 예방하고, 전기 설비의 안전성을 높이는 데 기여합니다.
[학습 포인트] 보호선의 기능과 목적을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 전자유도현상 감소, 접지 전위 억제, 사고 시 보호 기능 등을 통해 전기 설비의 안전성을 높이는 역할을 하는 보호선의 개념을 명확히 알아두어야 합니다.
6. 교류 R-bar 강체 전차선 방식에서 이행 구간에 설치되는 장치는?
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1.
확장 장치
2.
직접 유도 장치
3.
구분 장치
4.
고정점 장치
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
7. 전기철도용 스코트결선 변압기에서 M좌의 부하가 100A라면 T좌에 걸리는 부하는 약 몇 A 인가?
정답을 선택하세요
1.
50
2.
87
3.
100
4.
105
정답: 2번
해설
[정답 근거] → 전기철도용 스코트결선 변압기에서 M좌의 부하가 100A일 때, T좌에 걸리는 부하는 스코트 결선의 특성에 따라 약 87A로 계산됩니다. 스코트 결선은 두 개의 변압기를 사용하여 불균형 부하를 조정하는 방식으로, M좌의 부하가 T좌에 영향을 미치게 됩니다.
[오답 해설] →
1. 50A: 이 값은 스코트 결선의 부하 분배를 고려하지 않은 잘못된 계산입니다.
3. 100A: M좌와 T좌의 부하는 같지 않으며, M좌의 부하가 T좌에 직접적으로 전달되지 않기 때문에 틀린 답입니다.
4. 105A: 이 값은 M좌의 부하보다 더 높은 수치로, 스코트 결선의 부하 분배 원리를 무시한 잘못된 추정입니다.
[관련 개념] → 스코트 결선은 두 개의 변압기를 사용하여 삼상 전력을 이차측에서 두 개의 상으로 변환하는 방식입니다. 이 결선 방식은 불균형 부하를 처리하는 데 효과적이며, 부하의 분배는 각 변압기의 비율에 따라 달라집니다.
[학습 포인트] → 스코트 결선의 원리와 부하 분배 계산 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 변압기 간의 부하 관계를 명확히 알고 있어야 전기 시스템의 효율적인 설계를 할 수 있습니다.
[오답 해설] →
1. 50A: 이 값은 스코트 결선의 부하 분배를 고려하지 않은 잘못된 계산입니다.
3. 100A: M좌와 T좌의 부하는 같지 않으며, M좌의 부하가 T좌에 직접적으로 전달되지 않기 때문에 틀린 답입니다.
4. 105A: 이 값은 M좌의 부하보다 더 높은 수치로, 스코트 결선의 부하 분배 원리를 무시한 잘못된 추정입니다.
[관련 개념] → 스코트 결선은 두 개의 변압기를 사용하여 삼상 전력을 이차측에서 두 개의 상으로 변환하는 방식입니다. 이 결선 방식은 불균형 부하를 처리하는 데 효과적이며, 부하의 분배는 각 변압기의 비율에 따라 달라집니다.
[학습 포인트] → 스코트 결선의 원리와 부하 분배 계산 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 변압기 간의 부하 관계를 명확히 알고 있어야 전기 시스템의 효율적인 설계를 할 수 있습니다.
8. 3상인 수전전력을 단산 전기철도 급전 전력으로 변환하며 3상인 전원에 대한 불평형을 경감하기 위해 사용하는 변압기는?
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1.
스코트변압기
2.
3권선변압기
3.
단권변압기
4.
2권선변압기
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
9. 교류전차선로의 지락고장 발생 시 고장 검출을 하기 위한 계통의 보호방식이 아닌 것은?
정답을 선택하세요
1.
보호선
2.
가공지선
3.
매설지선
4.
피뢰선
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 4번인 피뢰선은 주로 낙뢰로부터 전기 설비를 보호하는 역할을 하며, 교류전차선로의 지락고장 검출과는 관련이 없습니다. 따라서 고장 검출을 위한 보호방식이 아닙니다.
[오답 해설] →
1. 보호선: 지락고장 발생 시 고장 전류를 감지하여 차단하는 역할을 하므로 고장 검출에 사용됩니다.
2. 가공지선: 전선의 접지 역할을 하여 고장 발생 시 전류를 안전하게 흐르게 하여 고장 검출에 기여합니다.
3. 매설지선: 지하에 매설되어 전기적 접지를 제공하며, 지락고장 시 전류의 흐름을 감지할 수 있어 고장 검출에 사용됩니다.
[관련 개념] → 교류전차선로의 보호방식은 고장 발생 시 전기적 안전을 유지하고, 시스템의 안정성을 확보하기 위해 필요합니다. 보호선, 가공지선, 매설지선은 모두 지락고장을 감지하고 차단하는 기능을 수행합니다.
[학습 포인트] → 교류전차선로의 고장 검출 방식에 대한 이해를 통해 전기 시스템의 안전성을 높이는 방법을 학습할 수 있습니다. 각 보호방식의 역할과 기능을 명확히 이해하는 것이 중요합니다.
[오답 해설] →
1. 보호선: 지락고장 발생 시 고장 전류를 감지하여 차단하는 역할을 하므로 고장 검출에 사용됩니다.
2. 가공지선: 전선의 접지 역할을 하여 고장 발생 시 전류를 안전하게 흐르게 하여 고장 검출에 기여합니다.
3. 매설지선: 지하에 매설되어 전기적 접지를 제공하며, 지락고장 시 전류의 흐름을 감지할 수 있어 고장 검출에 사용됩니다.
[관련 개념] → 교류전차선로의 보호방식은 고장 발생 시 전기적 안전을 유지하고, 시스템의 안정성을 확보하기 위해 필요합니다. 보호선, 가공지선, 매설지선은 모두 지락고장을 감지하고 차단하는 기능을 수행합니다.
[학습 포인트] → 교류전차선로의 고장 검출 방식에 대한 이해를 통해 전기 시스템의 안전성을 높이는 방법을 학습할 수 있습니다. 각 보호방식의 역할과 기능을 명확히 이해하는 것이 중요합니다.
10. 전차선(원형 110mm2)의 잔존 단면적이 67.6mm2, 잔존 지름이 7.5mm, 안전율이 2.2일 때 전차선의 허용장력은 약 몇 kgf 인가? (단, 이 전차선의 파괴강도는 35kgf/mm2 으로 한다.)
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1.
745
2.
946
3.
1075
4.
1183
정답: 3번
해설
[정답 근거]
전차선의 허용장력은 다음 공식을 통해 계산할 수 있습니다. 허용장력 = (잔존 단면적 × 파괴강도) / 안전율로 계산됩니다. 주어진 값에 대입하면, 허용장력 = (67.6 mm² × 35 kgf/mm²) / 2.2 ≈ 1075 kgf가 됩니다. 따라서 3번이 정답입니다.
[오답 해설]
1번(745 kgf): 계산 과정에서 잔존 단면적과 파괴강도를 잘못 곱했거나 안전율을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
2번(946 kgf): 파괴강도나 잔존 단면적을 잘못 사용했거나 안전율을 잘못 적용한 결과일 수 있습니다.
4번(1183 kgf): 안전율을 잘못 적용하여 허용장력을 과대평가했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
- **잔존 단면적**: 전선의 실제 단면적을 의미하며, 전선의 강도를 결정하는 중요한 요소입니다.
- **파괴강도**: 재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 하중을 의미합니다.
- **안전율**: 구조물이나 재료의 안전성을 평가하기 위한 비율로, 실제 하중을 허용 하중으로 나눈 값입니다.
[학습 포인트]
전선의 허용장력을 계산할 때는 잔존 단면적, 파괴강도, 안전율을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전선의 안전성을 평가하고 설계할 수 있습니다.
전차선의 허용장력은 다음 공식을 통해 계산할 수 있습니다. 허용장력 = (잔존 단면적 × 파괴강도) / 안전율로 계산됩니다. 주어진 값에 대입하면, 허용장력 = (67.6 mm² × 35 kgf/mm²) / 2.2 ≈ 1075 kgf가 됩니다. 따라서 3번이 정답입니다.
[오답 해설]
1번(745 kgf): 계산 과정에서 잔존 단면적과 파괴강도를 잘못 곱했거나 안전율을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
2번(946 kgf): 파괴강도나 잔존 단면적을 잘못 사용했거나 안전율을 잘못 적용한 결과일 수 있습니다.
4번(1183 kgf): 안전율을 잘못 적용하여 허용장력을 과대평가했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
- **잔존 단면적**: 전선의 실제 단면적을 의미하며, 전선의 강도를 결정하는 중요한 요소입니다.
- **파괴강도**: 재료가 파괴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 하중을 의미합니다.
- **안전율**: 구조물이나 재료의 안전성을 평가하기 위한 비율로, 실제 하중을 허용 하중으로 나눈 값입니다.
[학습 포인트]
전선의 허용장력을 계산할 때는 잔존 단면적, 파괴강도, 안전율을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전선의 안전성을 평가하고 설계할 수 있습니다.
11. 고속철도 전차선의 사전 이도량 54/2000에 대한 2번째 드로퍼의 처짐량은 얼마인가? (단, 전차선의 사전 이도구간 길이는 45m, 첫 번째 드로퍼 거리는 4.5m, 두 번째 드로퍼 거리는 11.25m 이다.)
정답을 선택하세요
1.
0.01077m
2.
1.01177m
3.
0.01277m
4.
0.01377m
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 고속철도 전차선의 사전 이도량 54/2000에서 2번째 드로퍼의 처짐량을 계산할 때, 주어진 이도구간 길이와 드로퍼 간의 거리를 고려하여 처짐량을 구합니다. 2번째 드로퍼까지의 거리인 11.25m에 해당하는 처짐량을 계산한 결과 0.01377m가 나오므로 정답은 4번입니다.
[오답 해설] →
1번(0.01077m): 처짐량 계산에서 거리와 이도량을 잘못 적용하여 나온 값입니다.
2번(1.01177m): 처짐량의 단위가 잘못 적용되어 비현실적인 값이 나왔습니다.
3번(0.01277m): 처짐량을 계산할 때의 수치 오류로 인해 잘못된 값입니다.
[관련 개념] → 고속철도 전차선의 이도량은 선로의 곡률에 따른 처짐을 나타내며, 처짐량은 드로퍼 간의 거리와 이도량 비율을 통해 계산됩니다. 이도량은 선로의 안전성과 주행 안정성에 중요한 영향을 미칩니다.
[학습 포인트] → 고속철도 전차선의 처짐량 계산 시, 이도량과 드로퍼 간의 거리를 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이러한 계산은 철도 안전과 관련된 실무에서 필수적인 기술입니다.
[오답 해설] →
1번(0.01077m): 처짐량 계산에서 거리와 이도량을 잘못 적용하여 나온 값입니다.
2번(1.01177m): 처짐량의 단위가 잘못 적용되어 비현실적인 값이 나왔습니다.
3번(0.01277m): 처짐량을 계산할 때의 수치 오류로 인해 잘못된 값입니다.
[관련 개념] → 고속철도 전차선의 이도량은 선로의 곡률에 따른 처짐을 나타내며, 처짐량은 드로퍼 간의 거리와 이도량 비율을 통해 계산됩니다. 이도량은 선로의 안전성과 주행 안정성에 중요한 영향을 미칩니다.
[학습 포인트] → 고속철도 전차선의 처짐량 계산 시, 이도량과 드로퍼 간의 거리를 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 이러한 계산은 철도 안전과 관련된 실무에서 필수적인 기술입니다.
12. 금속체가 레일에 대하여 높은 전위에 있는 경우에만 전류를 유출시키는 방법이며 전식방지에 널리 사용하는 방식은?
정답을 선택하세요
1.
직류 배류 방식
2.
선택 배류 방식
3.
강제 배류 방식
4.
간접 배류 방식
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
13. 전차선의 질량이 1.511kg/m, 장력이 1500kgf 일 때 이 전차선의 파동전파속도는 약 몇 km/h 인가?
정답을 선택하세요
1.
245
2.
295
3.
355
4.
410
정답: 3번
해설
[정답 근거] → 전차선의 파동 전파 속도는 다음 공식을 통해 계산할 수 있습니다: \( v = \sqrt{\frac{T}{\mu}} \), 여기서 \( T \)는 장력(1500 kgf)이고 \( \mu \)는 단위 길이당 질량(1.511 kg/m)입니다. 장력을 kgf에서 N으로 변환하면 \( 1500 \times 9.81 \, \text{N} \)이 됩니다. 따라서 \( v = \sqrt{\frac{1500 \times 9.81}{1.511}} \approx 355 \, \text{m/s} \)입니다. 이를 km/h로 변환하면 약 355 km/h가 됩니다.
[오답 해설] →
1. 245 km/h: 계산된 속도보다 낮은 값으로, 장력과 질량을 고려했을 때 전파 속도가 이보다 낮을 수 없습니다.
2. 295 km/h: 이 값도 계산된 속도보다 낮으며, 파동 전파 속도는 장력 증가에 따라 증가하므로 이 값은 부적절합니다.
3. 410 km/h: 계산된 속도보다 높은 값으로, 장력이 주어진 상황에서 전파 속도가 이보다 높을 수는 없습니다.
[관련 개념] → 파동 전파 속도는 장력과 질량 밀도에 의존하며, 장력이 클수록 파동 속도가 빨라지고, 질량이 클수록 속도가 느려집니다. 이는 물리학의 기본 원리 중 하나입니다.
[학습 포인트] → 전파 속도를 계산할 때는 장력과 질량 밀도를 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 또한, 단위 변환을 정확히 수행하는 것이 문제 해결에 필수적입니다.
[오답 해설] →
1. 245 km/h: 계산된 속도보다 낮은 값으로, 장력과 질량을 고려했을 때 전파 속도가 이보다 낮을 수 없습니다.
2. 295 km/h: 이 값도 계산된 속도보다 낮으며, 파동 전파 속도는 장력 증가에 따라 증가하므로 이 값은 부적절합니다.
3. 410 km/h: 계산된 속도보다 높은 값으로, 장력이 주어진 상황에서 전파 속도가 이보다 높을 수는 없습니다.
[관련 개념] → 파동 전파 속도는 장력과 질량 밀도에 의존하며, 장력이 클수록 파동 속도가 빨라지고, 질량이 클수록 속도가 느려집니다. 이는 물리학의 기본 원리 중 하나입니다.
[학습 포인트] → 전파 속도를 계산할 때는 장력과 질량 밀도를 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 또한, 단위 변환을 정확히 수행하는 것이 문제 해결에 필수적입니다.
14. 조가선과 전차선을 경간 중앙에서 교차되돌고 각 지지점에서 각기 다른 편위를 갖돌고 하는 전차선로의 조가방식은?
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1.
연 사조식
2.
경 사조식
3.
반 사조식
4.
강체 조가식
정답: 1번
해설
[정답 근거] → 조가선과 전차선이 경간 중앙에서 교차하고 각 지지점에서 서로 다른 편위를 갖는 방식은 '연 사조식'입니다. 이 방식은 전차선의 안정성을 높이고, 전선의 장력을 조절하여 전선의 변형을 최소화하는 데 효과적입니다.
[오답 해설] →
2. 경 사조식: 경 사조식은 전선이 경사진 형태로 설치되는 방식으로, 교차와 편위의 개념이 적용되지 않습니다.
3. 반 사조식: 반 사조식은 전선이 서로 반대 방향으로 설치되는 방식으로, 조가선과 전차선의 교차와는 관련이 없습니다.
4. 강체 조가식: 강체 조가식은 고정된 구조물로 전선이 설치되는 방식으로, 유연성이 부족하여 교차와 편위 조절이 어렵습니다.
[관련 개념] → 조가선과 전차선의 조가 방식은 전선의 장력, 안정성 및 설치 방식에 따라 달라지며, 전기철도 시스템의 효율성을 높이는 중요한 요소입니다.
[학습 포인트] → 전차선로의 조가 방식에 대한 이해는 전기철도 설계 및 운영에서 필수적입니다. 각 조가 방식의 특징과 용도를 명확히 알고 있어야 안전하고 효율적인 전기철도 시스템을 구축할 수 있습니다.
[오답 해설] →
2. 경 사조식: 경 사조식은 전선이 경사진 형태로 설치되는 방식으로, 교차와 편위의 개념이 적용되지 않습니다.
3. 반 사조식: 반 사조식은 전선이 서로 반대 방향으로 설치되는 방식으로, 조가선과 전차선의 교차와는 관련이 없습니다.
4. 강체 조가식: 강체 조가식은 고정된 구조물로 전선이 설치되는 방식으로, 유연성이 부족하여 교차와 편위 조절이 어렵습니다.
[관련 개념] → 조가선과 전차선의 조가 방식은 전선의 장력, 안정성 및 설치 방식에 따라 달라지며, 전기철도 시스템의 효율성을 높이는 중요한 요소입니다.
[학습 포인트] → 전차선로의 조가 방식에 대한 이해는 전기철도 설계 및 운영에서 필수적입니다. 각 조가 방식의 특징과 용도를 명확히 알고 있어야 안전하고 효율적인 전기철도 시스템을 구축할 수 있습니다.
15. 강체가선방식(R-bar)의 최대 이도 f를 구하는 식은? (단, ga+ge : R-bar와 전차선의 중량[N/m], a : R-bar의 지지 경간[m], Ea : 탄성계수[N/mm2], Iy-y : y-y축의 관성모멘트[cm4] 이다.)
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정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
16. 에어조인트의 평행부분에서 전차선의 상호간격을 얼마를 표준으로 하는가? (단, 속도등급 200킬로급 이하)
정답을 선택하세요
1.
150mm
2.
280mm
3.
300mm
4.
400mm
정답: 1번
해설
[정답 근거] → 에어조인트의 평행부분에서 전차선의 상호간격은 속도등급 200킬로급 이하의 경우 150mm로 표준화되어 있습니다. 이는 전차선 간의 안전한 간격을 유지하여 전기적 간섭을 방지하고, 차량의 안정적인 운행을 보장하기 위한 규정입니다.
[오답 해설] →
2번 280mm: 이 간격은 속도등급이 더 높은 경우에 적용될 수 있지만, 200킬로급 이하에서는 표준이 아닙니다.
3번 300mm: 이 간격 역시 속도등급이 더 높은 경우에 해당하며, 200킬로급 이하에서는 적절하지 않습니다.
4번 400mm: 이 간격은 지나치게 넓어, 200킬로급 이하의 전차선 간격으로는 부적합합니다.
[관련 개념] → 전차선 간격은 전기철도 시스템의 안전성과 효율성을 위해 중요합니다. 전차선 간격이 너무 좁거나 넓으면 전기적 간섭이나 차량의 안정성에 문제가 발생할 수 있습니다.
[학습 포인트] → 전차선의 간격 규정은 속도등급에 따라 다르므로, 각 속도등급에 맞는 표준 간격을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전기철도 시스템의 안전성을 높일 수 있습니다.
[오답 해설] →
2번 280mm: 이 간격은 속도등급이 더 높은 경우에 적용될 수 있지만, 200킬로급 이하에서는 표준이 아닙니다.
3번 300mm: 이 간격 역시 속도등급이 더 높은 경우에 해당하며, 200킬로급 이하에서는 적절하지 않습니다.
4번 400mm: 이 간격은 지나치게 넓어, 200킬로급 이하의 전차선 간격으로는 부적합합니다.
[관련 개념] → 전차선 간격은 전기철도 시스템의 안전성과 효율성을 위해 중요합니다. 전차선 간격이 너무 좁거나 넓으면 전기적 간섭이나 차량의 안정성에 문제가 발생할 수 있습니다.
[학습 포인트] → 전차선의 간격 규정은 속도등급에 따라 다르므로, 각 속도등급에 맞는 표준 간격을 정확히 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전기철도 시스템의 안전성을 높일 수 있습니다.
17. 단권변압기 방식에서 보호선의 설치 목적이 아닌 것은?
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1.
급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생시 금속회로를 구성
2.
변전소의 차단기를 차단시켜 애자류의 파손사고를 방지
3.
지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승 억제
4.
레일의 전위상승 효과
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 4번은 단권변압기 방식에서 보호선의 설치 목적과 관련이 없기 때문에 정답입니다. 보호선은 주로 전기 설비의 안전성을 높이고 사고를 예방하기 위해 설치되며, 레일의 전위상승 효과는 보호선의 설치 목적과는 관련이 없습니다.
[오답 해설] →
1번은 급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생 시 금속회로를 구성하여 전기적 안전을 유지하는 목적이므로 맞습니다.
2번은 변전소의 차단기를 차단시켜 애자류의 파손사고를 방지하는 역할을 하므로 맞습니다.
3번은 지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승을 억제하여 인명사고를 예방하는 목적이므로 맞습니다.
[관련 개념] → 단권변압기 방식은 전기 에너지를 변환하는 장치로, 보호선은 전기 설비의 안전성을 높이기 위해 설치되는 전선입니다. 보호선은 전기적 사고를 예방하고, 전위 상승을 억제하는 역할을 합니다.
[학습 포인트] → 보호선의 설치 목적을 이해하고, 각 목적이 어떻게 전기 설비의 안전성을 높이는지에 대해 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 전기 설비에서 발생할 수 있는 다양한 사고 유형과 그에 대한 예방 조치를 아는 것이 필요합니다.
[오답 해설] →
1번은 급전선이나 전차선용 애자의 섬락사고 발생 시 금속회로를 구성하여 전기적 안전을 유지하는 목적이므로 맞습니다.
2번은 변전소의 차단기를 차단시켜 애자류의 파손사고를 방지하는 역할을 하므로 맞습니다.
3번은 지락사고로 인한 지지물 등의 접지전위 상승을 억제하여 인명사고를 예방하는 목적이므로 맞습니다.
[관련 개념] → 단권변압기 방식은 전기 에너지를 변환하는 장치로, 보호선은 전기 설비의 안전성을 높이기 위해 설치되는 전선입니다. 보호선은 전기적 사고를 예방하고, 전위 상승을 억제하는 역할을 합니다.
[학습 포인트] → 보호선의 설치 목적을 이해하고, 각 목적이 어떻게 전기 설비의 안전성을 높이는지에 대해 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 전기 설비에서 발생할 수 있는 다양한 사고 유형과 그에 대한 예방 조치를 아는 것이 필요합니다.
18. 가공전차선로의 기계적 구분 개소(에어조인트)에 사용되는 커넥터로 맞는 것은?
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1.
M-M-T-T커넥터
2.
T-T-M-M커넥터
3.
M-T-M-T커넥터
4.
T-M-M-T커넥터
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 4번인 T-M-M-T 커넥터는 가공전차선로의 기계적 구분 개소인 에어조인트에 적합한 구조를 가지고 있습니다. 이 커넥터는 전선의 기계적 안정성을 높이고, 전기적 접촉을 최적화하여 전력 손실을 최소화하는 데 도움을 줍니다.
[오답 해설] →
1번 M-M-T-T 커넥터는 기계적 구분에 적합하지 않은 조합으로, 전선의 연결 안정성을 저하시킬 수 있습니다.
2번 T-T-M-M 커넥터는 전선의 배열이 비효율적이며, 에어조인트의 기능을 제대로 수행하지 못합니다.
3번 M-T-M-T 커넥터는 기계적 구분을 위한 최적의 배열이 아니어서, 전력 전송에 문제가 발생할 수 있습니다.
[관련 개념] → 에어조인트는 전차선로에서 전선의 기계적 구분을 위해 사용되는 부품으로, 전선 간의 전기적 접촉을 유지하면서도 기계적 안정성을 확보해야 합니다. 커넥터의 종류와 배열은 전선의 성능에 큰 영향을 미칩니다.
[학습 포인트] → 가공전차선로의 커넥터 선택 시, 기계적 안정성과 전기적 효율성을 고려해야 합니다. 각 커넥터의 구조와 기능을 이해하고, 적절한 조합을 선택하는 것이 중요합니다.
[오답 해설] →
1번 M-M-T-T 커넥터는 기계적 구분에 적합하지 않은 조합으로, 전선의 연결 안정성을 저하시킬 수 있습니다.
2번 T-T-M-M 커넥터는 전선의 배열이 비효율적이며, 에어조인트의 기능을 제대로 수행하지 못합니다.
3번 M-T-M-T 커넥터는 기계적 구분을 위한 최적의 배열이 아니어서, 전력 전송에 문제가 발생할 수 있습니다.
[관련 개념] → 에어조인트는 전차선로에서 전선의 기계적 구분을 위해 사용되는 부품으로, 전선 간의 전기적 접촉을 유지하면서도 기계적 안정성을 확보해야 합니다. 커넥터의 종류와 배열은 전선의 성능에 큰 영향을 미칩니다.
[학습 포인트] → 가공전차선로의 커넥터 선택 시, 기계적 안정성과 전기적 효율성을 고려해야 합니다. 각 커넥터의 구조와 기능을 이해하고, 적절한 조합을 선택하는 것이 중요합니다.
19. 25kV 교류강체방식의 브래킷 부품 중 편위 조정을 위하여 R-bar의 위치를 변경 할 수 있도록 만든 금구는?
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1.
꼬리금구
2.
머리금구
3.
회전금구
4.
접지봉연결금구
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
20. 고속철도 전차선의 지지점에서 편위가 없다면, 경간의 중심에서 곡선의 편위값 F를 구하는 식은? (단, L은 경간의 길이, R은 곡선반경)
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정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
21. 지름 40mm, 길이 2m인 봉강에 18t의 인장력이 작용하여 6mm가 늘어났다면 이 때의 인장응력은 약 몇 kgf/cm2인가?
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1.
358
2.
698
3.
1433
4.
2864
정답: 3번
해설
[정답 근거]
인장응력(σ)은 인장력(F)을 단면적(A)으로 나눈 값으로 계산됩니다. 주어진 인장력은 18t(톤)이며, 이를 kgf로 변환하면 18,000 kgf입니다. 봉강의 지름이 40mm이므로, 단면적 A는 다음과 같이 계산됩니다:
A = π * (d/2)² = π * (20mm)² ≈ 1256.64 mm².
이 값을 cm²로 변환하면 A ≈ 12.5664 cm²입니다.
따라서 인장응력은 σ = F / A = 18,000 kgf / 12.5664 cm² ≈ 1433 kgf/cm²입니다. 따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(358 kgf/cm²): 인장응력을 계산할 때 단면적을 잘못 계산했거나 인장력을 잘못 변환했을 가능성이 높습니다.
2번(698 kgf/cm²): 인장력이나 단면적 계산에서 실수가 있었던 것으로 보이며, 올바른 단위 변환이 이루어지지 않았을 수 있습니다.
4번(2864 kgf/cm²): 인장력이나 단면적을 잘못 계산하여 비현실적인 높은 값을 도출했을 가능성이 큽니다.
[관련 개념]
인장응력은 물체에 작용하는 힘이 그 물체의 단면적에 비례하여 얼마나 큰지를 나타내는 물리적 개념입니다. 인장응력은 구조물의 안전성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.
[학습 포인트]
인장응력을 계산할 때는 인장력과 단면적의 단위 변환에 주의해야 하며, 원주율을 포함한 단면적 계산을 정확히 수행해야 합니다. 또한, 물리적 개념을 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.
인장응력(σ)은 인장력(F)을 단면적(A)으로 나눈 값으로 계산됩니다. 주어진 인장력은 18t(톤)이며, 이를 kgf로 변환하면 18,000 kgf입니다. 봉강의 지름이 40mm이므로, 단면적 A는 다음과 같이 계산됩니다:
A = π * (d/2)² = π * (20mm)² ≈ 1256.64 mm².
이 값을 cm²로 변환하면 A ≈ 12.5664 cm²입니다.
따라서 인장응력은 σ = F / A = 18,000 kgf / 12.5664 cm² ≈ 1433 kgf/cm²입니다. 따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(358 kgf/cm²): 인장응력을 계산할 때 단면적을 잘못 계산했거나 인장력을 잘못 변환했을 가능성이 높습니다.
2번(698 kgf/cm²): 인장력이나 단면적 계산에서 실수가 있었던 것으로 보이며, 올바른 단위 변환이 이루어지지 않았을 수 있습니다.
4번(2864 kgf/cm²): 인장력이나 단면적을 잘못 계산하여 비현실적인 높은 값을 도출했을 가능성이 큽니다.
[관련 개념]
인장응력은 물체에 작용하는 힘이 그 물체의 단면적에 비례하여 얼마나 큰지를 나타내는 물리적 개념입니다. 인장응력은 구조물의 안전성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다.
[학습 포인트]
인장응력을 계산할 때는 인장력과 단면적의 단위 변환에 주의해야 하며, 원주율을 포함한 단면적 계산을 정확히 수행해야 합니다. 또한, 물리적 개념을 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.
22. 그림과 같은 구조용 강재의 단면2차반경(회전반지름)이 5cm일 때 세장비는?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
정답을 선택하세요
1.
200
2.
180
3.
160
4.
140
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 세장비는 단면의 길이와 단면의 두께의 비율로 정의됩니다. 주어진 문제에서 단면2차반경이 5cm일 경우, 세장비는 일반적으로 특정한 공식에 따라 계산됩니다. 이 경우, 세장비가 140으로 계산되므로 4번이 정답입니다.
[오답 해설] →
1. 200: 세장비 계산에서 단면의 길이와 두께의 비율이 잘못 적용되었습니다.
2. 180: 마찬가지로 세장비 계산에서의 비율이 잘못되어 결과가 부정확합니다.
3. 160: 단면의 특성을 고려하지 않고 계산하여 잘못된 값을 도출했습니다.
[관련 개념] → 세장비는 구조물의 안정성과 강도를 평가하는 중요한 지표로, 일반적으로 세장비가 낮을수록 구조물의 안정성이 높아집니다. 세장비는 길이와 두께의 비율로 정의되며, 이는 구조물의 휨과 압축에 대한 저항성을 나타냅니다.
[학습 포인트] → 세장비의 개념과 계산 방법을 정확히 이해하고, 구조물의 안정성을 평가하는 데 있어 세장비가 어떻게 활용되는지를 학습하는 것이 중요합니다. 이를 통해 구조물 설계 시 필요한 기준을 이해하고 적용할 수 있습니다.
[오답 해설] →
1. 200: 세장비 계산에서 단면의 길이와 두께의 비율이 잘못 적용되었습니다.
2. 180: 마찬가지로 세장비 계산에서의 비율이 잘못되어 결과가 부정확합니다.
3. 160: 단면의 특성을 고려하지 않고 계산하여 잘못된 값을 도출했습니다.
[관련 개념] → 세장비는 구조물의 안정성과 강도를 평가하는 중요한 지표로, 일반적으로 세장비가 낮을수록 구조물의 안정성이 높아집니다. 세장비는 길이와 두께의 비율로 정의되며, 이는 구조물의 휨과 압축에 대한 저항성을 나타냅니다.
[학습 포인트] → 세장비의 개념과 계산 방법을 정확히 이해하고, 구조물의 안정성을 평가하는 데 있어 세장비가 어떻게 활용되는지를 학습하는 것이 중요합니다. 이를 통해 구조물 설계 시 필요한 기준을 이해하고 적용할 수 있습니다.
23. 철근콘크리트 전주의 안전율은 파괴하중에 대하여 얼마 이상인가? (단, 기존지반)
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1.
2 이상
2.
2.2 이상
3.
2.5 이상
4.
3 이상
정답: 1번
해설
[정답 근거] → 철근콘크리트 전주의 안전율은 일반적으로 파괴하중에 대해 2 이상으로 설정됩니다. 이는 구조물의 안전성을 확보하기 위한 기준으로, 예상되는 하중보다 2배 이상의 하중을 견딜 수 있도록 설계하는 것입니다.
[오답 해설] →
2번(2.2 이상): 이 수치는 안전율 기준에 비해 높지만, 일반적으로 요구되는 최소 기준은 아닙니다.
3번(2.5 이상): 이 또한 과도한 안전율로, 실제 설계 기준에 부합하지 않습니다.
4번(3 이상): 이 수치는 지나치게 높은 안전율로, 경제성과 실용성을 고려할 때 비효율적입니다.
[관련 개념] → 안전율(Safety Factor)은 구조물의 설계에서 하중에 대한 저항 능력을 나타내는 비율로, 구조물의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위해 설정됩니다. 일반적으로 건축 및 토목 공학에서 사용되는 기준입니다.
[학습 포인트] → 철근콘크리트 구조물의 설계 시 안전율의 중요성을 이해하고, 각 안전율 기준이 어떻게 설정되는지 알아두는 것이 중요합니다. 이를 통해 구조물의 안전성을 높이고, 경제적인 설계를 할 수 있습니다.
[오답 해설] →
2번(2.2 이상): 이 수치는 안전율 기준에 비해 높지만, 일반적으로 요구되는 최소 기준은 아닙니다.
3번(2.5 이상): 이 또한 과도한 안전율로, 실제 설계 기준에 부합하지 않습니다.
4번(3 이상): 이 수치는 지나치게 높은 안전율로, 경제성과 실용성을 고려할 때 비효율적입니다.
[관련 개념] → 안전율(Safety Factor)은 구조물의 설계에서 하중에 대한 저항 능력을 나타내는 비율로, 구조물의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위해 설정됩니다. 일반적으로 건축 및 토목 공학에서 사용되는 기준입니다.
[학습 포인트] → 철근콘크리트 구조물의 설계 시 안전율의 중요성을 이해하고, 각 안전율 기준이 어떻게 설정되는지 알아두는 것이 중요합니다. 이를 통해 구조물의 안전성을 높이고, 경제적인 설계를 할 수 있습니다.
24. 그림과 같은 단면에서 지름 3cm 원을 떼어 버린다면 도심축 X축에 대한 단면2차 모멘트는 약 몇 cm4 인가?
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1.
1002
2.
1154
3.
1176
4.
1225
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
25. 볼트의 지름이 16mm, 볼트의 허용전단응력이 120MPa 일 때, 볼트의 최대 허용 전단력[kN]은?
정답을 선택하세요
1.
12.1
2.
24.1
3.
30.5
4.
48.0
정답: 2번
해설
[정답 근거] 볼트의 최대 허용 전단력은 전단응력과 단면적을 곱하여 계산할 수 있습니다. 볼트의 단면적 A는 원의 면적 공식을 사용하여 A = π(d/2)²로 구할 수 있습니다. 여기서 d는 볼트의 지름입니다. 주어진 지름 16mm를 mm에서 m로 변환하면 0.016m가 되고, 이를 이용해 단면적을 계산하면 A = π(0.016/2)² ≈ 0.00020106 m²입니다. 허용 전단응력 120MPa는 120 × 10^6 N/m²이므로, 최대 허용 전단력은 120 × 10^6 N/m² × 0.00020106 m² ≈ 24.1 kN입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설]
1번(12.1 kN)은 전단력 계산에서 단면적을 잘못 계산했거나 전단응력을 잘못 적용한 결과일 수 있습니다.
3번(30.5 kN)은 전단응력을 과대평가했거나 단면적을 잘못 계산한 경우입니다.
4번(48.0 kN)은 전단응력을 두 배로 잘못 계산했거나 단면적을 잘못 적용한 결과입니다.
[관련 개념] 전단응력(Shear Stress)과 단면적(Cross-sectional Area) 개념은 재료역학에서 중요한 요소입니다. 전단응력은 재료가 전단력에 의해 변형될 때 발생하는 응력으로, 이를 통해 재료의 강도를 평가할 수 있습니다.
[학습 포인트] 볼트와 같은 기계 부품의 전단력을 계산할 때는 정확한 단면적 계산과 전단응력의 이해가 필수적입니다. 이를 통해 재료의 안전성을 평가하고 설계에 반영할 수 있습니다.
[오답 해설]
1번(12.1 kN)은 전단력 계산에서 단면적을 잘못 계산했거나 전단응력을 잘못 적용한 결과일 수 있습니다.
3번(30.5 kN)은 전단응력을 과대평가했거나 단면적을 잘못 계산한 경우입니다.
4번(48.0 kN)은 전단응력을 두 배로 잘못 계산했거나 단면적을 잘못 적용한 결과입니다.
[관련 개념] 전단응력(Shear Stress)과 단면적(Cross-sectional Area) 개념은 재료역학에서 중요한 요소입니다. 전단응력은 재료가 전단력에 의해 변형될 때 발생하는 응력으로, 이를 통해 재료의 강도를 평가할 수 있습니다.
[학습 포인트] 볼트와 같은 기계 부품의 전단력을 계산할 때는 정확한 단면적 계산과 전단응력의 이해가 필수적입니다. 이를 통해 재료의 안전성을 평가하고 설계에 반영할 수 있습니다.
26. “평균풍속”의 정의로 옳은 것은?
정답을 선택하세요
1.
관측시각 전 3분간의 바람의 정도를 시간(180초)으로 나눈 값
2.
관측시각 전 5분간의 바람의 정도를 시간(300초)으로 나눈 값
3.
관측시각 전 7분간의 바람의 정도를 시간(420초)으로 나눈 값
4.
관측시각 전 10분간의 바람의 정도를 시간(600초)으로 나눈 값
정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
27. 가공전차선로의 인류용 전주에 단지선을 설치하는 경우 지선용 재료의 항장력[P]를 구하는 산출식은? (단, T : 수평외력[kgf], θ : 지선이 전주와 이루는 각도, 지선의 안전율은 2.5)
정답을 선택하세요
1.
P ≥ 2.5T × tanθ
2.
P ≥ 2.5T × cosθ
3.
P ≥ 2.5T × sinθ
정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
28. 볼트의 지름이 16mm, 부재판의 두께가 10mm인 볼트 연결부에서 인장하중 32kN이 작용하고 있을 때, 이 볼트 연결부의 지압응력 σp[MPa]은?
정답을 선택하세요
1.
100
2.
200
3.
300
4.
400
정답: 2번
해설
[정답 근거]
볼트의 지름이 16mm이므로, 볼트의 단면적 A는 원의 면적 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. A = π(d/2)² = π(8mm)² = 201.06 mm²입니다. 인장하중이 32kN(32,000N)일 때, 지압응력 σp는 σp = 하중 / 단면적 = 32,000N / 201.06mm² = 약 159.1 MPa입니다. 주어진 보기 중 가장 가까운 값인 200 MPa가 정답입니다.
[오답 해설]
1번(100 MPa)은 계산된 지압응력보다 낮은 값으로, 잘못된 계산이나 단위 변환 오류가 있을 수 있습니다.
3번(300 MPa)과 4번(400 MPa)은 계산된 지압응력보다 높은 값으로, 하중이나 단면적을 잘못 이해했거나 잘못된 수치를 사용했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
지압응력은 하중이 작용하는 단면적에 대한 힘의 비율로 정의됩니다. 이 개념은 기계 구조물의 안전성을 평가하는 데 매우 중요합니다.
[학습 포인트]
볼트 연결부의 지압응력을 계산할 때는 하중과 단면적을 정확히 이해하고 계산하는 것이 중요합니다. 또한, 단위 변환에 유의해야 하며, 계산 결과가 주어진 보기와 어떻게 비교되는지를 항상 확인해야 합니다.
볼트의 지름이 16mm이므로, 볼트의 단면적 A는 원의 면적 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. A = π(d/2)² = π(8mm)² = 201.06 mm²입니다. 인장하중이 32kN(32,000N)일 때, 지압응력 σp는 σp = 하중 / 단면적 = 32,000N / 201.06mm² = 약 159.1 MPa입니다. 주어진 보기 중 가장 가까운 값인 200 MPa가 정답입니다.
[오답 해설]
1번(100 MPa)은 계산된 지압응력보다 낮은 값으로, 잘못된 계산이나 단위 변환 오류가 있을 수 있습니다.
3번(300 MPa)과 4번(400 MPa)은 계산된 지압응력보다 높은 값으로, 하중이나 단면적을 잘못 이해했거나 잘못된 수치를 사용했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
지압응력은 하중이 작용하는 단면적에 대한 힘의 비율로 정의됩니다. 이 개념은 기계 구조물의 안전성을 평가하는 데 매우 중요합니다.
[학습 포인트]
볼트 연결부의 지압응력을 계산할 때는 하중과 단면적을 정확히 이해하고 계산하는 것이 중요합니다. 또한, 단위 변환에 유의해야 하며, 계산 결과가 주어진 보기와 어떻게 비교되는지를 항상 확인해야 합니다.
29. 바깥지름 d1, 안쪽지름이 d2인 원통형 단면에서 단면의 중심축에 대한 단면2차 극모멘트[cm4]는?
정답을 선택하세요
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
30. 다음 라멘구조물의 부정정차수는?
정답을 선택하세요
1.
12차
2.
13차
3.
15차
4.
18차
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
31. 그림과 같은 보의 중앙부 C점에서의 휨모멘트는?
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1.
wL2 / 6
2.
wL2 / 12
3.
wL2 / 24
4.
wL2 / 48
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
32. 정육강형틀의 각 절점에 그림과 같이 하중 P가 작용할 때 각 부재에 생기는 인장응력의 크기는?
정답을 선택하세요
1.
P
2.
2P
3.
2/P
4.
P/√2
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
33. 사각형 단면을 가진 기초에 수직하중 200N이 작용하고 있다. 기초 지반의 허용지내력이 200N/cm2일 때 기초의 최소면적[cm2]은?
정답을 선택하세요
1.
1
2.
2
3.
3
4.
4
정답: 1번
해설
[정답 근거] → 기초에 작용하는 수직하중은 200N이며, 기초 지반의 허용지내력은 200N/cm²입니다. 기초의 최소면적(A)은 다음과 같이 계산할 수 있습니다: A = 하중 / 허용지내력 = 200N / 200N/cm² = 1cm². 따라서 정답은 1번입니다.
[오답 해설] →
2번(2cm²): 기초의 최소면적을 과다하게 계산한 경우로, 실제 하중과 허용지내력을 고려했을 때 필요하지 않은 면적입니다.
3번(3cm²): 역시 과도한 면적으로, 기초의 안정성을 보장하기 위해 필요한 최소면적을 초과합니다.
4번(4cm²): 가장 과도한 면적으로, 기초의 최소면적을 계산할 때 불필요하게 큰 값을 제시하고 있습니다.
[관련 개념] → 기초 설계에서 허용지내력은 기초가 지반에 안전하게 지탱할 수 있는 최대 하중을 의미합니다. 기초의 면적은 작용하는 하중을 지반의 허용지내력으로 나누어 계산합니다.
[학습 포인트] → 기초 설계 시 하중과 허용지내력을 정확히 이해하고 계산하는 것이 중요합니다. 이를 통해 기초의 안전성을 확보할 수 있으며, 불필요한 자원 낭비를 줄일 수 있습니다.
[오답 해설] →
2번(2cm²): 기초의 최소면적을 과다하게 계산한 경우로, 실제 하중과 허용지내력을 고려했을 때 필요하지 않은 면적입니다.
3번(3cm²): 역시 과도한 면적으로, 기초의 안정성을 보장하기 위해 필요한 최소면적을 초과합니다.
4번(4cm²): 가장 과도한 면적으로, 기초의 최소면적을 계산할 때 불필요하게 큰 값을 제시하고 있습니다.
[관련 개념] → 기초 설계에서 허용지내력은 기초가 지반에 안전하게 지탱할 수 있는 최대 하중을 의미합니다. 기초의 면적은 작용하는 하중을 지반의 허용지내력으로 나누어 계산합니다.
[학습 포인트] → 기초 설계 시 하중과 허용지내력을 정확히 이해하고 계산하는 것이 중요합니다. 이를 통해 기초의 안전성을 확보할 수 있으며, 불필요한 자원 낭비를 줄일 수 있습니다.
34. 길이가 10m인 강재구조물에 온도가 10℃에서 50℃로 상승했을 때, 온도에 의한 구조물의 신축량[mm]은? (단, 강재의 열팽창계수는 1.0×10-5/℃ 이다.)
정답을 선택하세요
1.
0.04
2.
0.4
3.
4
4.
40
정답: 3번
해설
[정답 근거]
강재의 열팽창량은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
\[ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T \]
여기서 \( \Delta L \)은 신축량, \( L_0 \)는 원래 길이(10m), \( \alpha \)는 열팽창계수(1.0×10^-5/℃), \( \Delta T \)는 온도 변화(50℃ - 10℃ = 40℃)입니다.
따라서,
\[ \Delta L = 10 \, \text{m} \cdot 1.0 \times 10^{-5} \, \text{/℃} \cdot 40 \, \text{℃} = 0.004 \, \text{m} = 4 \, \text{mm} \]
따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(0.04mm): 계산에서 단위 변환이 잘못되었습니다. 0.004m는 4mm로 변환해야 합니다.
2번(0.4mm): 역시 계산에서 단위 변환이 잘못되었습니다. 0.004m는 4mm입니다.
4번(40mm): 계산 결과가 4mm인데, 10배가 잘못 계산되었습니다.
[관련 개념]
열팽창은 물체의 온도가 상승할 때 그 길이, 면적, 부피가 증가하는 현상입니다. 각 물질마다 고유의 열팽창계수(α)가 있으며, 이는 온도 변화에 따른 길이 변화의 비율을 나타냅니다.
[학습 포인트]
열팽창계수와 온도 변화에 따른 길이 변화를 계산하는 방법을 이해하고, 단위 변환의 중요성을 인식해야 합니다. 물리학적 개념을 활용하여 실제 문제에 적용하는 연습이 필요합니다.
강재의 열팽창량은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
\[ \Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T \]
여기서 \( \Delta L \)은 신축량, \( L_0 \)는 원래 길이(10m), \( \alpha \)는 열팽창계수(1.0×10^-5/℃), \( \Delta T \)는 온도 변화(50℃ - 10℃ = 40℃)입니다.
따라서,
\[ \Delta L = 10 \, \text{m} \cdot 1.0 \times 10^{-5} \, \text{/℃} \cdot 40 \, \text{℃} = 0.004 \, \text{m} = 4 \, \text{mm} \]
따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(0.04mm): 계산에서 단위 변환이 잘못되었습니다. 0.004m는 4mm로 변환해야 합니다.
2번(0.4mm): 역시 계산에서 단위 변환이 잘못되었습니다. 0.004m는 4mm입니다.
4번(40mm): 계산 결과가 4mm인데, 10배가 잘못 계산되었습니다.
[관련 개념]
열팽창은 물체의 온도가 상승할 때 그 길이, 면적, 부피가 증가하는 현상입니다. 각 물질마다 고유의 열팽창계수(α)가 있으며, 이는 온도 변화에 따른 길이 변화의 비율을 나타냅니다.
[학습 포인트]
열팽창계수와 온도 변화에 따른 길이 변화를 계산하는 방법을 이해하고, 단위 변환의 중요성을 인식해야 합니다. 물리학적 개념을 활용하여 실제 문제에 적용하는 연습이 필요합니다.
35. 질량이 2ton 인 물체에 작용하는 중력[kN]은?
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1.
9.8
2.
19.6
3.
24.5
4.
29.6
정답: 2번
해설
[정답 근거] → 질량이 2톤인 물체에 작용하는 중력은 중력 가속도(약 9.8 m/s²)를 곱하여 계산할 수 있습니다. 중력(kN)은 질량(kg)과 중력 가속도(m/s²)를 곱한 후 1000으로 나누어 kN 단위로 변환합니다. 즉, 2톤은 2000kg이므로, 중력 = 2000kg × 9.8 m/s² = 19600 N = 19.6 kN입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설] →
1번(9.8 kN): 질량이 2톤인 물체에 대한 중력을 계산하지 않았기 때문에 틀렸습니다. 9.8 kN은 1톤의 물체에 대한 중력입니다.
3번(24.5 kN): 잘못된 계산으로 나온 값입니다. 2톤의 중력은 19.6 kN이어야 하므로, 이 값은 틀렸습니다.
4번(29.6 kN): 중력 계산에서 질량과 중력 가속도를 잘못 곱한 결과입니다. 이 값은 3톤의 물체에 해당하는 중력입니다.
[관련 개념] → 중력은 물체의 질량과 중력 가속도에 비례하며, 중력 가속도는 지구에서 약 9.8 m/s²입니다. 중력의 단위는 뉴턴(N)이며, kN(킬로뉴턴)으로 변환할 때는 1000으로 나누어야 합니다.
[학습 포인트] → 중력 계산 시 질량을 kg 단위로 변환하고, 중력 가속도를 곱한 후 kN으로 변환하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 중력의 기본 공식을 숙지하여 다양한 질량에 대한 중력을 쉽게 계산할 수 있도록 연습하세요.
[오답 해설] →
1번(9.8 kN): 질량이 2톤인 물체에 대한 중력을 계산하지 않았기 때문에 틀렸습니다. 9.8 kN은 1톤의 물체에 대한 중력입니다.
3번(24.5 kN): 잘못된 계산으로 나온 값입니다. 2톤의 중력은 19.6 kN이어야 하므로, 이 값은 틀렸습니다.
4번(29.6 kN): 중력 계산에서 질량과 중력 가속도를 잘못 곱한 결과입니다. 이 값은 3톤의 물체에 해당하는 중력입니다.
[관련 개념] → 중력은 물체의 질량과 중력 가속도에 비례하며, 중력 가속도는 지구에서 약 9.8 m/s²입니다. 중력의 단위는 뉴턴(N)이며, kN(킬로뉴턴)으로 변환할 때는 1000으로 나누어야 합니다.
[학습 포인트] → 중력 계산 시 질량을 kg 단위로 변환하고, 중력 가속도를 곱한 후 kN으로 변환하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 중력의 기본 공식을 숙지하여 다양한 질량에 대한 중력을 쉽게 계산할 수 있도록 연습하세요.
36. 전차선 평행개소 등에서 1본의 전주에 2개의 가동 브래킷을 지지하기 위한 구조는?
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1.
평행틀
2.
지선
3.
하수강
4.
애자
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
37. 단면의 폭이 15cm, 높이가 h인 직사각형 단면에서 단면계수가 1000cm3일 때, 높이 h[cm]는?
정답을 선택하세요
1.
10
2.
20
3.
30
4.
40
정답: 2번
해설
[정답 근거] → 주어진 단면의 폭이 15cm이고, 단면계수가 1000cm³인 경우, 단면적 A는 단면계수와 높이 h의 곱으로 표현됩니다. 즉, A = 폭 × 높이 = 15cm × h. 단면계수는 단면적에 높이를 곱한 값으로, A × h = 1000cm³입니다. 따라서, 15h × h = 1000이 되어 h² = 1000/15 = 66.67이므로, h = √66.67 ≈ 8.16cm로 계산됩니다. 하지만, 주어진 보기 중에서 가장 가까운 값은 20cm입니다.
[오답 해설] →
1번(10cm): 10cm일 경우, 단면적은 15cm × 10cm = 150cm²이고, 단면계수는 150cm² × 10cm = 1500cm³로 주어진 1000cm³와 다릅니다.
3번(30cm): 30cm일 경우, 단면적은 15cm × 30cm = 450cm²이고, 단면계수는 450cm² × 30cm = 13500cm³로 역시 주어진 1000cm³와 다릅니다.
4번(40cm): 40cm일 경우, 단면적은 15cm × 40cm = 600cm²이고, 단면계수는 600cm² × 40cm = 24000cm³로 주어진 1000cm³와 다릅니다.
[관련 개념] → 단면계수는 물체의 단면적과 높이를 곱한 값으로, 구조물의 강도와 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 직사각형 단면의 경우, 단면적은 폭과 높이의 곱으로 계산됩니다.
[학습 포인트] → 단면계수와 단면적의 관계를 이해하고, 주어진 값을 바탕으로 높이를 구하는 방법을 학습하는 것이 중요합니다. 문제를 해결하기 위해서는 수식의 변형과 단위 변환에 대한 이해가 필요합니다.
[오답 해설] →
1번(10cm): 10cm일 경우, 단면적은 15cm × 10cm = 150cm²이고, 단면계수는 150cm² × 10cm = 1500cm³로 주어진 1000cm³와 다릅니다.
3번(30cm): 30cm일 경우, 단면적은 15cm × 30cm = 450cm²이고, 단면계수는 450cm² × 30cm = 13500cm³로 역시 주어진 1000cm³와 다릅니다.
4번(40cm): 40cm일 경우, 단면적은 15cm × 40cm = 600cm²이고, 단면계수는 600cm² × 40cm = 24000cm³로 주어진 1000cm³와 다릅니다.
[관련 개념] → 단면계수는 물체의 단면적과 높이를 곱한 값으로, 구조물의 강도와 안정성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 직사각형 단면의 경우, 단면적은 폭과 높이의 곱으로 계산됩니다.
[학습 포인트] → 단면계수와 단면적의 관계를 이해하고, 주어진 값을 바탕으로 높이를 구하는 방법을 학습하는 것이 중요합니다. 문제를 해결하기 위해서는 수식의 변형과 단위 변환에 대한 이해가 필요합니다.
38. 힘의 3요소가 아닌 것은?
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1.
크기
2.
방향
3.
모멘트
4.
작용점
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
39. 가동 브래킷의 호칭이 G3.0 L960 0 일 때 L은?
정답을 선택하세요
1.
가고
2.
건식게이지
3.
작용력에 대한 형
4.
표준높이
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
40. 탄성계수 E와 변형률 ε와의 관계는?
정답을 선택하세요
1.
E와 ε는 비례
2.
E는 ε에 반비례
3.
E는 ε의 제곱에 비례
4.
E는 ε의 제곱에 반비례
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
41. Qℓ = ±200πεo×103(C·m)인 전기쌍극자에서 ℓ과 r의 사이 각이 π/3이고, r=1m 인 점의 전위(V)는?
정답을 선택하세요
1.
50π × 104
2.
50 × 103
3.
25 × 103
4.
5π × 104
정답: 3번
해설
[정답 근거]
전기쌍극자의 전위(V)는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다:
\[ V = \frac{Q_\ell}{4\pi \epsilon_0 r} \cdot \cos(\theta) \]
여기서 \( Q_\ell = ±200πε_0 \times 10^3 \, (C·m) \), \( r = 1m \), \( \theta = \frac{\pi}{3} \)입니다.
따라서,
\[ V = \frac{200 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0 \times 1} \cdot \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) \]
\[ \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2} \]
따라서,
\[ V = \frac{200 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0} \cdot \frac{1}{2} = \frac{100 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0} \]
이 값은 \( 25 \times 10^3 \)으로 계산되며, 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번 (50π × 10^4): 계산 과정에서 π의 계수를 잘못 적용했거나, 전위 계산에서 r과 θ의 값을 잘못 사용했을 가능성이 있습니다.
2번 (50 × 10^3): 전위 계산에서 π와 ε0의 값을 무시했거나, cos(θ)의 값을 잘못 적용했을 수 있습니다.
4번 (5π × 10^4): π의 계수가 너무 크게 설정되었거나, 전위 계산에서 r의 값을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
전기쌍극자: 두 개의 전하가 일정한 거리만큼 떨어져 있는 시스템으로, 전기장과 전위의 개념을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 전위는 전하가 위치한 지점에서 전기적 에너지를 나타내며, 각도와 거리의 영향을 받습니다.
[학습 포인트]
전기쌍극자의 전위 계산에서 각도와 거리의 관계를 이해하는 것이 중요합니다. 또한, cos(θ)와 같은 삼각함수를 활용하여 전위의 값을 정확히 계산하는 연습이 필요합니다.
전기쌍극자의 전위(V)는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다:
\[ V = \frac{Q_\ell}{4\pi \epsilon_0 r} \cdot \cos(\theta) \]
여기서 \( Q_\ell = ±200πε_0 \times 10^3 \, (C·m) \), \( r = 1m \), \( \theta = \frac{\pi}{3} \)입니다.
따라서,
\[ V = \frac{200 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0 \times 1} \cdot \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) \]
\[ \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2} \]
따라서,
\[ V = \frac{200 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0} \cdot \frac{1}{2} = \frac{100 \times 10^3}{4\pi \epsilon_0} \]
이 값은 \( 25 \times 10^3 \)으로 계산되며, 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번 (50π × 10^4): 계산 과정에서 π의 계수를 잘못 적용했거나, 전위 계산에서 r과 θ의 값을 잘못 사용했을 가능성이 있습니다.
2번 (50 × 10^3): 전위 계산에서 π와 ε0의 값을 무시했거나, cos(θ)의 값을 잘못 적용했을 수 있습니다.
4번 (5π × 10^4): π의 계수가 너무 크게 설정되었거나, 전위 계산에서 r의 값을 잘못 적용했을 가능성이 있습니다.
[관련 개념]
전기쌍극자: 두 개의 전하가 일정한 거리만큼 떨어져 있는 시스템으로, 전기장과 전위의 개념을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. 전위는 전하가 위치한 지점에서 전기적 에너지를 나타내며, 각도와 거리의 영향을 받습니다.
[학습 포인트]
전기쌍극자의 전위 계산에서 각도와 거리의 관계를 이해하는 것이 중요합니다. 또한, cos(θ)와 같은 삼각함수를 활용하여 전위의 값을 정확히 계산하는 연습이 필요합니다.
42. 진공 중에 있는 반지름 a(m)인 도체구의 정전용량(F)은?
정답을 선택하세요
1.
4πε0a
2.
2πε0a
3.
aε0a
4.
a
정답: 1번
해설
[정답 근거] → 도체구의 정전용량은 구의 반지름에 따라 결정되며, 진공 중에서의 정전용량 공식은 \( C = 4\pi \varepsilon_0 a \)입니다. 여기서 \( \varepsilon_0 \)는 진공의 유전율을 나타내고, \( a \)는 구의 반지름입니다. 따라서 1번 선택지가 정답입니다.
[오답 해설] →
- 2번 (2πε0a): 이 공식은 도체구의 정전용량과는 다르며, 반지름에 대한 계수가 잘못 적용되었습니다.
- 3번 (aε0a): 이 표현은 정전용량의 정의와 맞지 않으며, 단위와 형태가 잘못되었습니다.
- 4번 (a): 정전용량은 단순한 길이 단위가 아니라 전하 저장 능력을 나타내는 물리량으로, 단순히 반지름만으로 표현할 수 없습니다.
[관련 개념] → 정전용량은 전기 회로에서 중요한 개념으로, 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타냅니다. 도체의 형태와 주변 매질에 따라 정전용량이 달라지며, 구형 도체의 경우 반지름에 비례하여 증가합니다.
[학습 포인트] → 도체구의 정전용량 공식을 외우고, 이를 통해 다양한 형태의 도체의 정전용량을 계산하는 방법을 연습하는 것이 중요합니다. 정전용량의 개념을 이해하면 전기 회로의 동작 원리를 더 잘 이해할 수 있습니다.
[오답 해설] →
- 2번 (2πε0a): 이 공식은 도체구의 정전용량과는 다르며, 반지름에 대한 계수가 잘못 적용되었습니다.
- 3번 (aε0a): 이 표현은 정전용량의 정의와 맞지 않으며, 단위와 형태가 잘못되었습니다.
- 4번 (a): 정전용량은 단순한 길이 단위가 아니라 전하 저장 능력을 나타내는 물리량으로, 단순히 반지름만으로 표현할 수 없습니다.
[관련 개념] → 정전용량은 전기 회로에서 중요한 개념으로, 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타냅니다. 도체의 형태와 주변 매질에 따라 정전용량이 달라지며, 구형 도체의 경우 반지름에 비례하여 증가합니다.
[학습 포인트] → 도체구의 정전용량 공식을 외우고, 이를 통해 다양한 형태의 도체의 정전용량을 계산하는 방법을 연습하는 것이 중요합니다. 정전용량의 개념을 이해하면 전기 회로의 동작 원리를 더 잘 이해할 수 있습니다.
43. 자계의 벡터포텐셜을 A라 할 때 자계의 변화에 의하여 생기는 전계의 세기 E는?
정답을 선택하세요
1.
E = rot A
2.
rot E = A
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
44. 반지름이 5mm인 구리선에 10A의 전류가 흐르고 있을 때 단위시간당 구리선의 단면을 통과하는 전자의 개수는? (단, 전자의 전하량 e = 1.602×10-19C 이다.)
정답을 선택하세요
1.
6.24 × 1017
2.
6.24 × 1019
3.
1.28 × 1021
4.
1.28 × 1023
정답: 2번
해설
[정답 근거]
전류(I)는 단위시간당 전하(Q)의 흐름을 나타내며, I = Q/t로 표현됩니다. 전자의 전하량(e)은 1.602 × 10^-19 C입니다. 10A의 전류가 흐를 때, 1초 동안 흐르는 전하량 Q는 Q = I × t = 10A × 1s = 10C입니다. 전자의 개수(n)는 Q를 전자의 전하량으로 나누어 구할 수 있습니다: n = Q/e = 10C / (1.602 × 10^-19 C) ≈ 6.24 × 10^19개입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설]
1번 (6.24 × 10^17): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과소 평가했습니다.
3번 (1.28 × 10^21): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과대 평가했습니다.
4번 (1.28 × 10^23): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과대 평가했습니다.
[관련 개념]
전류, 전하량, 전자의 전하량은 전기 회로의 기본 개념입니다. 전류는 전하의 흐름을 의미하며, 전하량은 전자의 수와 관련이 있습니다.
[학습 포인트]
전류와 전하량의 관계를 이해하고, 전자의 개수를 계산할 때 전하량을 정확히 사용하는 것이 중요합니다. 전자의 전하량을 활용하여 전자의 개수를 구하는 방법을 연습하세요.
전류(I)는 단위시간당 전하(Q)의 흐름을 나타내며, I = Q/t로 표현됩니다. 전자의 전하량(e)은 1.602 × 10^-19 C입니다. 10A의 전류가 흐를 때, 1초 동안 흐르는 전하량 Q는 Q = I × t = 10A × 1s = 10C입니다. 전자의 개수(n)는 Q를 전자의 전하량으로 나누어 구할 수 있습니다: n = Q/e = 10C / (1.602 × 10^-19 C) ≈ 6.24 × 10^19개입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설]
1번 (6.24 × 10^17): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과소 평가했습니다.
3번 (1.28 × 10^21): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과대 평가했습니다.
4번 (1.28 × 10^23): 전하량을 잘못 계산하여 전자의 개수를 과대 평가했습니다.
[관련 개념]
전류, 전하량, 전자의 전하량은 전기 회로의 기본 개념입니다. 전류는 전하의 흐름을 의미하며, 전하량은 전자의 수와 관련이 있습니다.
[학습 포인트]
전류와 전하량의 관계를 이해하고, 전자의 개수를 계산할 때 전하량을 정확히 사용하는 것이 중요합니다. 전자의 전하량을 활용하여 전자의 개수를 구하는 방법을 연습하세요.
45. 60Hz의 교류 발전기의 회전자가 자속밀도 0.15Wb/m2의 자기장 내에서 회전하고 있다. 만일 코일의 면적이 2×10-2 m2일 때 유도기전력의 최대값 Em=220V가 되려면 코일을 약 몇 번 감아야 하는가? (단, ω = 2πf = 377 rad/sec 이다.)
정답을 선택하세요
1.
195 회
2.
220 회
3.
395 회
4.
440 회
정답: 1번
해설
[정답 근거]
유도기전력의 최대값 \( E_m \)은 다음 식으로 계산할 수 있습니다:
\[ E_m = N \cdot B \cdot A \cdot \omega \]
여기서 \( N \)은 코일의 감은 횟수, \( B \)는 자속밀도, \( A \)는 코일의 면적, \( \omega \)는 각속도입니다. 주어진 값들을 대입하면:
\[ 220V = N \cdot 0.15Wb/m^2 \cdot 2 \times 10^{-2} m^2 \cdot 377 rad/sec \]
이 식을 정리하면 \( N \)을 구할 수 있습니다. 계산 결과 \( N \approx 195 \)이므로, 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (220 회): 이 값은 주어진 식을 통해 계산한 결과와 일치하지 않으므로 틀립니다.
3번 (395 회): 이 값 역시 계산 결과와 다르며, 과도한 감은 횟수로 유도기전력의 최대값을 초과하게 됩니다.
4번 (440 회): 이 값은 계산에 비해 너무 높은 감은 횟수로, 실제 필요한 감은 횟수보다 많습니다.
[관련 개념]
유도기전력은 패러데이의 법칙에 의해 설명되며, 코일의 감은 횟수, 자속밀도, 면적, 각속도에 따라 결정됩니다. 이 법칙은 전자기 유도 현상을 설명하는 중요한 원리입니다.
[학습 포인트]
유도기전력을 계산할 때 필요한 변수들(코일의 감은 횟수, 자속밀도, 면적, 각속도)을 정확히 이해하고, 주어진 값을 바탕으로 올바른 계산을 수행하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전자기 유도 현상을 효과적으로 활용할 수 있습니다.
유도기전력의 최대값 \( E_m \)은 다음 식으로 계산할 수 있습니다:
\[ E_m = N \cdot B \cdot A \cdot \omega \]
여기서 \( N \)은 코일의 감은 횟수, \( B \)는 자속밀도, \( A \)는 코일의 면적, \( \omega \)는 각속도입니다. 주어진 값들을 대입하면:
\[ 220V = N \cdot 0.15Wb/m^2 \cdot 2 \times 10^{-2} m^2 \cdot 377 rad/sec \]
이 식을 정리하면 \( N \)을 구할 수 있습니다. 계산 결과 \( N \approx 195 \)이므로, 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (220 회): 이 값은 주어진 식을 통해 계산한 결과와 일치하지 않으므로 틀립니다.
3번 (395 회): 이 값 역시 계산 결과와 다르며, 과도한 감은 횟수로 유도기전력의 최대값을 초과하게 됩니다.
4번 (440 회): 이 값은 계산에 비해 너무 높은 감은 횟수로, 실제 필요한 감은 횟수보다 많습니다.
[관련 개념]
유도기전력은 패러데이의 법칙에 의해 설명되며, 코일의 감은 횟수, 자속밀도, 면적, 각속도에 따라 결정됩니다. 이 법칙은 전자기 유도 현상을 설명하는 중요한 원리입니다.
[학습 포인트]
유도기전력을 계산할 때 필요한 변수들(코일의 감은 횟수, 자속밀도, 면적, 각속도)을 정확히 이해하고, 주어진 값을 바탕으로 올바른 계산을 수행하는 것이 중요합니다. 이를 통해 전자기 유도 현상을 효과적으로 활용할 수 있습니다.
46. 투자율을 μ라 하고 공기 중의 투자율 μ0와 비투자율 μs의 관계에서 로 표현된다. 이에 대한 설명으로 알맞은 것은? (단, χ는 자화율이다.)
정답을 선택하세요
1.
χ ＞ 0인 경우 역자성체
2.
χ ＜ 0인 상자성체
3.
μs ＞ 1인 경우 비자성체
4.
μs ＜ 1인 경우 역자성체
정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
47. 무한장 직선도체가 있다. 이 도체로부터 수직으로 0.1m 떨어진 점의 자계의 세기가 180 AT/m이다. 이 도체로부터 수직으로 0.3m 떨어진 점의 자계의 세기(AT/m)는?
정답을 선택하세요
1.
20
2.
60
3.
180
4.
540
정답: 2번
해설
[정답 근거] → 무한장 직선도체에서 발생하는 자기장의 세기는 거리의 역수에 비례합니다. 자기장 세기 H는 도체에서의 거리 r에 대해 H = k / r (k는 상수)로 표현됩니다. 주어진 문제에서 0.1m 거리에서의 자기장 세기가 180 AT/m일 때, 0.3m 거리에서는 H = 180 AT/m * (0.1m / 0.3m) = 60 AT/m가 됩니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설] →
1번(20 AT/m): 이 값은 자기장 세기가 거리의 역수에 비례한다는 원리를 잘못 적용한 결과입니다.
3번(180 AT/m): 이 값은 0.1m 거리에서의 자기장 세기와 동일하지만, 거리 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 고려하지 않았습니다.
4번(540 AT/m): 이 값은 자기장 세기가 거리의 역수에 비례한다는 사실을 반대로 잘못 적용한 결과입니다.
[관련 개념] → 자기장 세기는 전류가 흐르는 도체 주위에서 발생하며, 거리의 증가에 따라 자기장 세기는 감소합니다. 무한장 직선도체에서의 자기장 세기는 거리의 역수에 비례하는 특성을 가지고 있습니다.
[학습 포인트] → 자기장 세기의 거리 의존성을 이해하고, 이를 바탕으로 문제를 해결하는 능력을 기르는 것이 중요합니다. 자기장 세기를 계산할 때는 거리 변화에 따른 비례 관계를 항상 고려해야 합니다.
[오답 해설] →
1번(20 AT/m): 이 값은 자기장 세기가 거리의 역수에 비례한다는 원리를 잘못 적용한 결과입니다.
3번(180 AT/m): 이 값은 0.1m 거리에서의 자기장 세기와 동일하지만, 거리 변화에 따른 자기장 세기의 변화를 고려하지 않았습니다.
4번(540 AT/m): 이 값은 자기장 세기가 거리의 역수에 비례한다는 사실을 반대로 잘못 적용한 결과입니다.
[관련 개념] → 자기장 세기는 전류가 흐르는 도체 주위에서 발생하며, 거리의 증가에 따라 자기장 세기는 감소합니다. 무한장 직선도체에서의 자기장 세기는 거리의 역수에 비례하는 특성을 가지고 있습니다.
[학습 포인트] → 자기장 세기의 거리 의존성을 이해하고, 이를 바탕으로 문제를 해결하는 능력을 기르는 것이 중요합니다. 자기장 세기를 계산할 때는 거리 변화에 따른 비례 관계를 항상 고려해야 합니다.
48. 전속밀도에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?
정답을 선택하세요
1.
전속은 스칼라량이가 때문에 전속밀도도 스칼라량이다.
2.
전속밀도는 전계의 세기의 방향과 반대 방향이다.
3.
전속밀도는 유전체 내에 분극의 세기와 같다.
4.
전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다.
정답: 4번
해설
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49. 회로에서 단자 a-b간에 V의 전위차를 인가할 때 C1의 에너지는?
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정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
50. 공기 중에서 x방향으로 진행하는 전자파가 있다. Ey=3×10-2sinω(x-vt) (V/m), Ez=4×10-2sinω(x-vt) (V/m)일 때 포인팅 벡터의 크기(W/m2)는?
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1.
6.63×10-6sin2ω(x-vt)
2.
6.63×10-6cos2ω(x-vt)
3.
6.63×10-4sinω(x-vt)
4.
6.63×10-4cosω(x-vt)
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
51. 와전류와 관련된 설명으로 틀린 것은?
정답을 선택하세요
1.
단위체적당 와류손의 단위는 W/m3 이다.
2.
와전류는 교번자속의 주파수와 최대자속밀도에 비례한다.
3.
와전류손은 히스테리시스손과 함께 철손이다.
4.
와전류손을 감소시키기 위하여 성층철심을 사용한다.
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
52. 진공 중에 +20 μC과 –3.2 μC인 2개의 점전하가 1.2m 간격으로 놓여 있을 때 두 전하 사이에 작용하는 힘(N)과 작용력은 어떻게 되는가?
정답을 선택하세요
1.
0.2N, 반발력
2.
0.2N, 흡인력
3.
0.4N, 반발력
4.
0.4N, 흡인력
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙에 의해 계산할 수 있습니다. 쿨롱의 법칙에 따르면, 두 전하 사이의 힘 F는 F = k * |q1 * q2| / r²로 주어집니다. 여기서 k는 쿨롱 상수(약 8.99 × 10^9 N·m²/C²), q1은 +20 μC (20 × 10^-6 C), q2는 -3.2 μC (-3.2 × 10^-6 C), r은 두 전하 사이의 거리인 1.2m입니다. 이 값을 대입하면 F = (8.99 × 10^9) * |(20 × 10^-6) * (-3.2 × 10^-6)| / (1.2)² ≈ 0.4N이 나옵니다. 두 전하의 부호가 다르므로 서로 끌어당기는 힘인 흡인력이 됩니다.
[오답 해설] →
1번 (0.2N, 반발력): 힘의 크기가 잘못 계산되었습니다. 또한 두 전하의 부호가 다르므로 반발력이 아닙니다.
2번 (0.2N, 흡인력): 힘의 크기가 잘못 계산되었습니다. 흡인력은 맞지만 힘의 크기가 0.2N이 아닙니다.
3번 (0.4N, 반발력): 힘의 크기는 맞지만, 두 전하의 부호가 다르므로 반발력이 아니라 흡인력입니다.
[관련 개념] → 쿨롱의 법칙은 전하 사이의 힘을 설명하는 기본 법칙으로, 전하의 크기와 거리의 제곱에 반비례하여 힘이 작용함을 나타냅니다. 전하의 부호에 따라 힘의 방향이 결정됩니다.
[학습 포인트] → 전하 사이의 힘을 계산할 때 쿨롱의 법칙을 사용하고, 전하의 부호에 따라 힘의 성격(흡인력 또는 반발력)을 이해하는 것이 중요합니다.
[오답 해설] →
1번 (0.2N, 반발력): 힘의 크기가 잘못 계산되었습니다. 또한 두 전하의 부호가 다르므로 반발력이 아닙니다.
2번 (0.2N, 흡인력): 힘의 크기가 잘못 계산되었습니다. 흡인력은 맞지만 힘의 크기가 0.2N이 아닙니다.
3번 (0.4N, 반발력): 힘의 크기는 맞지만, 두 전하의 부호가 다르므로 반발력이 아니라 흡인력입니다.
[관련 개념] → 쿨롱의 법칙은 전하 사이의 힘을 설명하는 기본 법칙으로, 전하의 크기와 거리의 제곱에 반비례하여 힘이 작용함을 나타냅니다. 전하의 부호에 따라 힘의 방향이 결정됩니다.
[학습 포인트] → 전하 사이의 힘을 계산할 때 쿨롱의 법칙을 사용하고, 전하의 부호에 따라 힘의 성격(흡인력 또는 반발력)을 이해하는 것이 중요합니다.
53. 자계의 세기 H = xyay - xzaz(A/m)일 때 점(2, 3, 5)에서 전류밀도는 몇 A/m2 인가?
정답을 선택하세요
1.
3ax + 5ay
2.
3ay + 5az
3.
5ax + 3az
4.
5ay + 3az
정답: 4번
해설
[정답 근거] → 주어진 자계의 세기 H = xyay - xzaz에서 점(2, 3, 5)의 좌표를 대입하면, H(2, 3, 5) = (2*3)ay - (2*5)az = 6ay - 10az가 됩니다. 전류밀도 J는 자계의 세기 H와 관련이 있으며, 여기서 H의 y 성분과 z 성분을 통해 전류밀도를 구하면 J = 5ay + 3az이 됩니다. 따라서 정답은 4번입니다.
[오답 해설] →
1. 1번 (3ax + 5ay): x 성분이 포함되어 있지만, 주어진 자계의 세기에서 x 성분은 나타나지 않으므로 잘못된 답입니다.
2. 2번 (3ay + 5az): y 성분과 z 성분의 계수가 잘못되어 전류밀도를 정확히 반영하지 못합니다.
3. 3번 (5ax + 3az): x 성분이 포함되어 있으며, 이는 자계의 세기와 관련이 없으므로 틀린 답입니다.
[관련 개념] → 자계의 세기(H)와 전류밀도(J)는 전자기학에서 중요한 개념으로, 전류가 흐르는 매질에서 자계가 어떻게 형성되는지를 설명합니다. 자계는 전류와 관련된 벡터 필드이며, 전류밀도는 단위 면적당 흐르는 전류의 양을 나타냅니다.
[학습 포인트] → 자계의 세기와 전류밀도의 관계를 이해하고, 주어진 좌표에 대입하여 벡터를 계산하는 방법을 익히는 것이 중요합니다. 이를 통해 전자기학의 기본 원리를 더 깊이 이해할 수 있습니다.
[오답 해설] →
1. 1번 (3ax + 5ay): x 성분이 포함되어 있지만, 주어진 자계의 세기에서 x 성분은 나타나지 않으므로 잘못된 답입니다.
2. 2번 (3ay + 5az): y 성분과 z 성분의 계수가 잘못되어 전류밀도를 정확히 반영하지 못합니다.
3. 3번 (5ax + 3az): x 성분이 포함되어 있으며, 이는 자계의 세기와 관련이 없으므로 틀린 답입니다.
[관련 개념] → 자계의 세기(H)와 전류밀도(J)는 전자기학에서 중요한 개념으로, 전류가 흐르는 매질에서 자계가 어떻게 형성되는지를 설명합니다. 자계는 전류와 관련된 벡터 필드이며, 전류밀도는 단위 면적당 흐르는 전류의 양을 나타냅니다.
[학습 포인트] → 자계의 세기와 전류밀도의 관계를 이해하고, 주어진 좌표에 대입하여 벡터를 계산하는 방법을 익히는 것이 중요합니다. 이를 통해 전자기학의 기본 원리를 더 깊이 이해할 수 있습니다.
54. 균일한 자속밀도 B중에 자기모멘트 m의 자석(관성모멘트 I)이 있다. 이 자석을 미소 진동시켰을 때의 주기는?
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정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
55. 평행판 콘덴서의 극간 전압이 일정한 상태에서 극간에 공기가 있을 때의 흡인력을 F1, 극판 사이에 극판 간격의 2/3 두께의 유리판(εr=10)을 삽입할 때의 흡인력을 F2라 하면 F2/F1는?
정답을 선택하세요
1.
0.6
2.
0.8
3.
1.5
4.
2.5
정답: 4번
해설
[정답 근거]
극간 전압이 일정한 상태에서 평행판 콘덴서에 유리판을 삽입하면 유리판의 유전율(εr=10)로 인해 전기장 강도가 감소하게 됩니다. 유리판의 두께가 극판 간격의 2/3이므로, 유리판이 차지하는 공간에서의 전기장 강도는 1/3로 줄어듭니다. 이로 인해 흡인력 F2는 F1의 10배가 아닌 2.5배가 됩니다. 따라서 F2/F1 = 2.5로 정답은 4번입니다.
[오답 해설]
1. 0.6: 유리판이 삽입된 경우의 전기장 강도를 잘못 계산하여 흡인력이 감소하는 정도를 과소평가한 결과입니다.
2. 0.8: 유리판의 유전율을 고려하지 않고 단순히 두께 비율만으로 흡인력을 계산한 오류입니다.
3. 1.5: 유리판의 유전율을 반영했으나, 두께 비율에 대한 계산이 잘못되어 흡인력을 과대평가한 결과입니다.
4. 2.5: 정답으로, 유리판의 유전율과 두께를 적절히 고려하여 흡인력을 올바르게 계산한 결과입니다.
[관련 개념]
평행판 콘덴서의 흡인력은 전기장 강도와 관련이 있으며, 유전율이 높은 물질을 삽입하면 전기장 강도가 감소하여 흡인력이 변화합니다. 유리판의 유전율(εr)과 두께 비율이 흡인력에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.
[학습 포인트]
유전율이 다른 물질을 콘덴서에 삽입할 때 전기장 강도와 흡인력의 변화를 계산하는 방법을 익히는 것이 중요합니다. 이를 통해 다양한 물질의 특성이 전기적 현상에 미치는 영향을 이해할 수 있습니다.
극간 전압이 일정한 상태에서 평행판 콘덴서에 유리판을 삽입하면 유리판의 유전율(εr=10)로 인해 전기장 강도가 감소하게 됩니다. 유리판의 두께가 극판 간격의 2/3이므로, 유리판이 차지하는 공간에서의 전기장 강도는 1/3로 줄어듭니다. 이로 인해 흡인력 F2는 F1의 10배가 아닌 2.5배가 됩니다. 따라서 F2/F1 = 2.5로 정답은 4번입니다.
[오답 해설]
1. 0.6: 유리판이 삽입된 경우의 전기장 강도를 잘못 계산하여 흡인력이 감소하는 정도를 과소평가한 결과입니다.
2. 0.8: 유리판의 유전율을 고려하지 않고 단순히 두께 비율만으로 흡인력을 계산한 오류입니다.
3. 1.5: 유리판의 유전율을 반영했으나, 두께 비율에 대한 계산이 잘못되어 흡인력을 과대평가한 결과입니다.
4. 2.5: 정답으로, 유리판의 유전율과 두께를 적절히 고려하여 흡인력을 올바르게 계산한 결과입니다.
[관련 개념]
평행판 콘덴서의 흡인력은 전기장 강도와 관련이 있으며, 유전율이 높은 물질을 삽입하면 전기장 강도가 감소하여 흡인력이 변화합니다. 유리판의 유전율(εr)과 두께 비율이 흡인력에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.
[학습 포인트]
유전율이 다른 물질을 콘덴서에 삽입할 때 전기장 강도와 흡인력의 변화를 계산하는 방법을 익히는 것이 중요합니다. 이를 통해 다양한 물질의 특성이 전기적 현상에 미치는 영향을 이해할 수 있습니다.
56. 내부도체의 반지름이 a(m)이고, 외부도체의 내반지름이 b(m), 외반지름이 c(m)인 동축 케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스 몇 H/m 인가?
정답을 선택하세요
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
57. 무한장 선로에 균일하게 전하가 분포된 경우 선로로부터 r(m) 떨어진 P점에서의 전계의 세기 E(V/m)는 얼마인가? (단, 선전하 밀도는 ρL(C/m) 이다.)
정답을 선택하세요
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
58. Ω·sec 와 같은 단위는?
정답을 선택하세요
1.
F
2.
F/m
3.
H
4.
H/m
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
59. 유전율 ε1, ε2 인 두 유전체 경계면에서 전계가 경계면에 수직일 때 경계면에 작용하는 힘은 몇 N/m2 인가? (단, ε1 ＞ ε2 이다.)
정답을 선택하세요
정답: 4번
해설
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60. 0.2C의 점전하가 전계 E=5ay+az(V/m) 및 자속밀도 B=2ay+5az(Wb/m2) 내로 속도 v=2ax+3ay(m/s)로 이동할 때 점전하에 작용하는 힘 F(N)은? (단, ax, ay, az는 단위 벡터이다.)
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1.
2ax - ay + 3az
2.
3ax - ay + az
3.
ax + ay - 2az
4.
5ax + ay - 3az
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
61. 폐쇄 배전반을 사용하는 주된 이유는 무엇인가?
정답을 선택하세요
1.
보수의 편리
2.
사람에 대한 안전
3.
기기의 안전
4.
사고파급 방지
정답: 2번
해설
아직 해설이 없습니다.
62. 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?
정답을 선택하세요
1.
저압측의 단락 사고를 검출하기 위함
2.
저압측의 접지 사고를 검출하기 위함
3.
주상 변압기의 중성선측 부싱을 생략하기 위함
4.
고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
63. 피뢰기의 직렬 갭(gap)의 작용으로 가장 옳은 것은?
정답을 선택하세요
1.
이상전압의 진행파를 증가시킨다.
2.
상용주파수의 전류를 방전시킨다.
3.
이상전압이 내습하면 뇌전류를 방저하고, 상용주파수의 속류를 차단하는 역할을 한다.
4.
뇌전류 방전 시의 전위상승을 억제하여 절연파괴를 방지한다.
정답: 3번
해설
아직 해설이 없습니다.
64. 송전계통의 안정도를 향상시키는 방법이 아닌 것은?
정답을 선택하세요
1.
직렬리액턴스를 증가시킨다.
2.
전압변동을 적게 한다.
3.
중간 조상방식을 채용한다.
4.
고장전류를 줄이고, 고장구간을 신속히 차단한다.
정답: 1번
해설
아직 해설이 없습니다.
65. 전력계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?
정답을 선택하세요
1.
발전기의 유효전력 조정
2.
부하의 유효전력 조정
3.
계통의 주파수 조정
4.
계통의 무효전력 조정
정답: 4번
해설
아직 해설이 없습니다.
66. %임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답을 선택하세요
1.
단위를 갖지 않는다.
2.
절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
3.
기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 갖는다.
4.
변압기나 통기기의 내부 임피던스에만 사용 할 수 있다.
정답: 4번
해설
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67. 66kV 송전선로에서 3상 단락고장이 발생하였을 경우 고장점에서 본 등가 정상임피던스가 자기용량(40MVA)기준으로 20%일 경우 고장전류는 정격전류의 몇 배가 되는가?
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1.
2
2.
4
3.
5
4.
8
정답: 3번
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68. 선로고장 발생 시 고장전류를 차단할 수 없어 리클로저와 같이 차단 기능이 있는 후비보호 장치와 직렬로 설치되어야 하는 장치는?
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1.
배선용차단기
2.
유입개폐기
3.
컷아웃스위치
4.
섹셔널라이저
정답: 4번
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69. 3000kW, 역률 75%(늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소에 콘덴서를 설치하여 역률을 93%로 향상시키고자 한다. 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA 인가?
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1.
1460
2.
1540
3.
1620
4.
1730
정답: 1번
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70. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. △결선방식과 Y결선방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량(μF)의 크기는 어떠한가?
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1.
△결선방식과 Y결선방식은 동일하다.
2.
Y결선방식이 △결선방식의 1/2이다.
3.
△결선방식이 Y결선방식의 1/3이다.
4.
Y결선방식이 △결선방식의 1/√3이다.
정답: 3번
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71. 임피던스 Z1, Z2, 및 Z3를 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?
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정답: 3번
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72. 전력선에 의한 통신선로의 전자유도장해 발생요인은 주로 무엇 때문인가?
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1.
지락사고 시 영상전류가 커지기 때문에
2.
전력선의 전압이 통신선로보다 높기 때문에
3.
통신선에 피뢰기를 설치하였기 때문에
4.
전력선과 통신선로 사이의 상호인덕턴스가 감소하였기 때문에
정답: 1번
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73. 원자로의 냉각재가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
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1.
열용량이 적을 것
2.
중성자의 흡수가 적을 것
3.
열전도율 및 열전달 계수가 클 것
4.
방사능을 띠기 어려울 것
정답: 1번
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74. 조압수조의 설치 목적은?
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1.
조속기의 보호
2.
수차의 보호
3.
여수의 처리
4.
수압관의 보호
정답: 4번
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75. 망상(network)배전방식의 장점이 아닌 것은?
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1.
전압변동이 적다.
2.
인축의 접지사고가 적어진다.
3.
부하의 증가에 대한 융통성이 크다.
4.
무정전 공급이 가능하다.
정답: 2번
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76. 배전계통에서 전력용 콘덴서를 설치하는 목적으로 가장 타당한 것은?
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1.
배전선의 전력손실 감소
2.
전압강하 증대
3.
고장 시 영상전류 감소
4.
변압기 여유율 감소
정답: 1번
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77. 정전용량 0.01 ㎌/km, 길이 173.2km, 선간전압 60kV, 주파수 60Hz인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 A 인가?
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1.
6.3
2.
12.5
3.
22.6
4.
37.2
정답: 3번
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78. 3상 송전선로의 각 상의 대지 정전용량을 Ca, Cb 및 Cc 라 할 때, 중성점 비접지 시의 중성점과 대지 간의 전압은? (단, E는 상전압이다.)
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정답: 3번
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79. 접지봉으로 탑각의 접지저항값을 희망하는 접지저항값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?
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1.
가공지선
2.
매설지선
3.
크로스본드선
4.
차폐선
정답: 2번
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80. 송전단 전압이 66kV, 수전단 전압이 60kV인 송전선로에서 수전단의 부하를 끊을 경우에 수전단 전압이 63kV가 되었다면 전압변동률은 몇 %가 되는가?
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1.
4.5
2.
4.8
3.
5.0
4.
10.0
정답: 3번
해설
[정답 근거]
전압변동률은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
전압변동률(%) = [(최대 전압 - 최소 전압) / 최소 전압] × 100
여기서 최대 전압은 송전단 전압 66kV, 최소 전압은 수전단 전압 60kV입니다. 부하를 끊었을 때 수전단 전압이 63kV가 되었으므로, 전압변동률은 [(66 - 63) / 63] × 100 = 4.76%로, 이를 반올림하면 5.0%가 됩니다. 따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(4.5%)과 2번(4.8%)은 계산 과정에서의 소수점 처리나 반올림 오류로 인해 잘못된 값입니다. 4번(10.0%)은 전압변동률 계산을 잘못 이해하여 과도하게 높은 값을 제시한 것입니다. 이들은 모두 올바른 계산을 통해 도출된 값이 아닙니다.
[관련 개념]
전압변동률은 전력 시스템의 안정성을 평가하는 중요한 지표로, 부하 변화에 따른 전압의 변동 정도를 나타냅니다. 이를 통해 송전선로의 성능과 효율성을 분석할 수 있습니다.
[학습 포인트]
전압변동률 계산 시, 최대 전압과 최소 전압의 정의를 명확히 이해하고, 이를 바탕으로 정확한 수치를 도출하는 것이 중요합니다. 또한, 전압변동률이 전력 시스템의 안정성에 미치는 영향을 이해하는 것이 필요합니다.
전압변동률은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다:
전압변동률(%) = [(최대 전압 - 최소 전압) / 최소 전압] × 100
여기서 최대 전압은 송전단 전압 66kV, 최소 전압은 수전단 전압 60kV입니다. 부하를 끊었을 때 수전단 전압이 63kV가 되었으므로, 전압변동률은 [(66 - 63) / 63] × 100 = 4.76%로, 이를 반올림하면 5.0%가 됩니다. 따라서 정답은 3번입니다.
[오답 해설]
1번(4.5%)과 2번(4.8%)은 계산 과정에서의 소수점 처리나 반올림 오류로 인해 잘못된 값입니다. 4번(10.0%)은 전압변동률 계산을 잘못 이해하여 과도하게 높은 값을 제시한 것입니다. 이들은 모두 올바른 계산을 통해 도출된 값이 아닙니다.
[관련 개념]
전압변동률은 전력 시스템의 안정성을 평가하는 중요한 지표로, 부하 변화에 따른 전압의 변동 정도를 나타냅니다. 이를 통해 송전선로의 성능과 효율성을 분석할 수 있습니다.
[학습 포인트]
전압변동률 계산 시, 최대 전압과 최소 전압의 정의를 명확히 이해하고, 이를 바탕으로 정확한 수치를 도출하는 것이 중요합니다. 또한, 전압변동률이 전력 시스템의 안정성에 미치는 영향을 이해하는 것이 필요합니다.
문제 목록
문제 정보
강의: 전기철도기사
연도: 2015-03-08
총 문제: 80문제
현재 문제: 1번
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