전기기사 전기기기 기출변형문제 50제

전기기사 전기기기 과목 문항입니다. 각 문항의 정답과 해설이 바로 아래에 함께 있습니다.

1. 1직류발전기 중 계자권선과 전기자권선이 병렬로 연결된 것은? 기본
   1. 분권발전기
   2. 직권발전기
   3. 차동복권발전기
   4. 평복권발전기

   정답 1번 · 분권발전기

   해설 분권발전기는 계자권선이 전기자와 병렬로 연결된다. 직권발전기는 계자권선이 전기자와 직렬로 연결된다.

2. 23상 유도전동기에서 회전자가 고정자의 회전자계 속도를 완전히 따라가지 못하는 정도를 나타내는 값은? 기본
   1. 역률
   2. 슬립
   3. 토크
   4. 효율

   정답 2번 · 슬립

   해설 슬립은 동기속도와 회전자속도의 차를 동기속도로 나눈 값으로, 회전자가 회전자계를 따라가지 못하는 정도를 나타낸다.

3. 33상 유도전동기의 회전자 종류 중 구조가 견고하고 대형 전동기에 널리 쓰이는 것은? 기본
   1. 권선형
   2. 분권형
   3. 농형
   4. 직권형

   정답 3번 · 농형

   해설 농형 회전자는 구조가 간단하고 견고해 대형 유도전동기에 널리 사용된다. 권선형은 기동특성 조정이 필요한 경우 사용된다.

4. 4변압기에서 1차와 2차의 전압비는 무엇의 비와 같은가? 기본
   1. 저항의 비
   2. 전류의 비
   3. 손실의 비
   4. 권수의 비

   정답 4번 · 권수의 비

   해설 이상적 변압기에서 전압비는 권수비와 같다(V1/V2=N1/N2).

5. 5직류전동기에서 정류작용을 담당하는 부분은? 기본
   1. 정류자와 브러시
   2. 계자권선
   3. 전기자철심
   4. 프레임

   정답 1번 · 정류자와 브러시

   해설 정류자와 브러시는 전기자권선에 흐르는 전류의 방향을 바꿔주는 정류작용을 담당한다.

6. 6동기발전기에서 여자전류를 공급하는 장치는? 기본
   1. 정류자
   2. 여자기
   3. 슬립링
   4. 브러시

   정답 2번 · 여자기

   해설 여자기는 동기발전기의 계자권선에 여자전류(직류)를 공급하는 장치이다.

7. 7다음 중 스텝모터(step motor)의 특징으로 옳지 않은 것은? 기본
   1. 회전각이 펄스 수에 비례한다
   2. 피드백 없이 오픈루프로 위치제어가 가능하다
   3. 위치제어시 오차가 누적된다
   4. 가속·감속 및 정역전이 용이하다

   정답 3번 · 위치제어시 오차가 누적된다

   해설 스텝모터는 펄스 하나당 정해진 각도만큼 회전해 위치오차가 누적되지 않는 것이 장점이다.

8. 82방향성 3단자 사이리스터로 교류 전력제어에 널리 쓰이는 소자는? 기본
   1. SCR
   2. SSS
   3. SCS
   4. TRIAC

   정답 4번 · TRIAC

   해설 TRIAC은 양방향으로 전류를 흘릴 수 있는 3단자 사이리스터로 교류 전력제어에 사용된다.

9. 9변압기의 무부하손에 해당하는 것은? 기본
   1. 철손
   2. 동손
   3. 표피손
   4. 브러시손

   정답 1번 · 철손

   해설 무부하손은 주로 철심에서 발생하는 철손(히스테리시스손+와류손)이다. 동손은 부하손에 해당한다.

10. 10변압기의 단락시험을 통해 주로 구할 수 있는 것은? 기본
    1. 철손
    2. 동손(부하손)
    3. 무부하전류
    4. 여자어드미턴스

    정답 2번 · 동손(부하손)

    해설 단락시험은 2차를 단락한 상태에서 정격전류를 흘려 임피던스전압과 동손(부하손)을 구하는 시험이다. 철손·무부하전류는 무부하시험으로 구한다.

11. 113상 유도전동기의 원선도 작성을 위해 필요한 시험이 아닌 것은? 기본
    1. 무부하시험
    2. 구속시험
    3. 절연내력시험
    4. 1차권선저항 측정

    정답 3번 · 절연내력시험

    해설 원선도 작성에는 무부하시험, 구속(단락)시험, 1차권선저항 측정이 필요하다. 절연내력시험은 원선도 작성과 관련 없다.

12. 12직류 전동기에서 정출력 가변속도 제어에 적합한 속도제어법은? 기본
    1. 저항제어
    2. 전압제어
    3. 극수제어
    4. 계자제어

    정답 4번 · 계자제어

    해설 계자제어는 계자전류를 조정해 속도를 제어하며, 출력이 거의 일정하게 유지되는 정출력 가변속도 특성을 갖는다.

13. 13전기자와 계자극이 모두 고정되어 있고 회전자에는 철심만 있는 특수한 구조를 가진 동기발전기는? 기본
    1. 유도자형 동기발전기
    2. 회전전기자형 발전기
    3. 회전계자형 발전기
    4. 직류발전기

    정답 1번 · 유도자형 동기발전기

    해설 유도자형 동기발전기는 전기자와 계자극이 모두 고정되고, 회전자(유도자)는 철심으로만 구성된 특수 구조를 가진다.

14. 143상 권선형 유도전동기에서 2차 회로에 저항을 삽입해 얻을 수 있는 효과는? 기본
    1. 최대토크 값이 증가한다
    2. 기동토크를 증가시킬 수 있다
    3. 동기속도가 증가한다
    4. 극수가 감소한다

    정답 2번 · 기동토크를 증가시킬 수 있다

    해설 2차 저항을 삽입하면 최대토크값은 변하지 않지만, 최대토크가 발생하는 슬립이 커져 기동토크를 증가시킬 수 있다.

15. 15단상 직권 정류자 전동기에서 역률 저하를 방지하기 위한 설계 방법은? 기본
    1. 전기자 권수를 늘린다
    2. 브러시 단락전류를 늘린다
    3. 계자 권수를 적게 한다
    4. 계자 권수를 늘린다

    정답 3번 · 계자 권수를 적게 한다

    해설 계자 권수를 적게 하면 변압기 기전력이 작아져 역률 저하를 방지할 수 있다.

16. 16변압기 병렬운전 시 부하전류의 분담 관계로 옳은 것은? 기본
    1. 용량에 반비례
    2. 누설임피던스에 비례
    3. 용량과 무관
    4. 용량에 비례하고 누설임피던스에 반비례

    정답 4번 · 용량에 비례하고 누설임피던스에 반비례

    해설 병렬운전 시 부하분담은 각 변압기 용량에 비례하고 누설임피던스에 반비례한다.

17. 17변압기의 절연 향상을 위한 건조법에 속하지 않는 것은? 기본
    1. 여자법
    2. 열풍법
    3. 단락법
    4. 진공법

    정답 1번 · 여자법

    해설 변압기 건조법에는 열풍법, 단락법, 진공법, 건식법 등이 있으며 '여자법'은 해당하지 않는다.

18. 183상 유도전동기의 회전자권선 3선 중 1선이 단선되었을 때 동기속도의 50%에서 더 이상 가속되지 못하는 현상은? 기본
    1. 플리커현상
    2. 게르게스현상
    3. 크로우폴현상
    4. 히스테리시스현상

    정답 2번 · 게르게스현상

    해설 게르게스현상은 권선형 유도전동기 회전자 회로의 1선 단선 시 동기속도의 약 50%에서 가속이 멈추는 현상이다.

19. 19직류 분권전동기의 회전방향을 바꾸는 가장 일반적인 방법은? 기본
    1. 전원 주파수를 바꾼다
    2. 극수를 바꾼다
    3. 전기자 또는 계자 중 한쪽의 접속을 반대로 한다
    4. 정류자를 교체한다

    정답 3번 · 전기자 또는 계자 중 한쪽의 접속을 반대로 한다

    해설 직류전동기는 전기자 또는 계자 권선 중 한쪽의 접속을 반대로 하면 회전방향이 바뀐다(둘 다 바꾸면 방향이 그대로 유지됨).

20. 20동기발전기의 단락비가 큰 기기(철기계)의 특징으로 옳은 것은? 기본
    1. 전압변동률이 크다
    2. 가격이 저렴하다
    3. 효율이 매우 높다
    4. 안정도가 높고 전기자반작용이 작다

    정답 4번 · 안정도가 높고 전기자반작용이 작다

    해설 단락비가 큰 발전기(철기계)는 전기자반작용이 작아 전압변동률이 작고 안정도가 높지만, 철심이 커져 효율은 다소 낮고 가격이 비싸다.

21. 21다음 중 3상 유도전동기의 기동법에 해당하지 않는 것은? 기본
    1. 계자제어법
    2. Y-Δ기동법
    3. 리액터 기동법
    4. 기동보상기법

    정답 1번 · 계자제어법

    해설 계자제어법은 직류전동기의 속도제어법이며, 유도전동기의 기동법에는 Y-Δ기동, 리액터기동, 기동보상기법 등이 있다.

22. 22변압기의 극성시험을 하는 주된 목적은? 기본
    1. 철손을 측정하기 위해
    2. 병렬운전이나 3상 결선 시 위상을 맞추기 위해
    3. 절연강도를 확인하기 위해
    4. 온도상승을 확인하기 위해

    정답 2번 · 병렬운전이나 3상 결선 시 위상을 맞추기 위해

    해설 극성시험은 변압기를 병렬운전하거나 3상 결선할 때 각 권선의 위상(극성)을 맞추기 위해 실시한다.

23. 23다음 중 동기전동기의 특징으로 옳은 것은? 기본
    1. 슬립이 존재하며 속도가 부하에 따라 변한다
    2. 기동토크가 매우 크다
    3. 부하가 변해도 속도가 일정(동기속도)하다
    4. 농형 회전자를 사용한다

    정답 3번 · 부하가 변해도 속도가 일정(동기속도)하다

    해설 동기전동기는 부하변동과 무관하게 항상 동기속도로 회전하는 것이 특징이며 슬립이 없다.

24. 24다음 중 변압기 냉각방식이 아닌 것은? 기본
    1. 건식(공기)냉각
    2. 유입 자기냉각
    3. 유입 송풍냉각
    4. 계자권선냉각

    정답 4번 · 계자권선냉각

    해설 변압기 냉각방식에는 건식, 유입 자기냉각, 유입 송풍냉각 등이 있다. '계자권선냉각'이라는 방식은 없다(계자권선은 회전기 개념).

25. 25다음 중 직류기의 전기자반작용에 의한 영향으로 옳은 것은? 기본
    1. 중성축이 이동하고 자속이 감소한다
    2. 역률이 개선된다
    3. 정류자 마모가 줄어든다
    4. 출력이 증가한다

    정답 1번 · 중성축이 이동하고 자속이 감소한다

    해설 전기자반작용은 전기자전류에 의한 자속이 주자속에 영향을 주어 중성축을 이동시키고 감자작용으로 자속을 감소시킨다.

26. 26극수 4, 주파수 60Hz인 3상 유도전동기의 동기속도는 몇 rpm인가? 심화
    1. 1800
    2. 1500
    3. 1200
    4. 900

    정답 1번 · 1800

    해설 Ns=120f/p=120×60/4=1800rpm.

27. 27동기속도 1800rpm, 회전자속도 1710rpm인 유도전동기의 슬립은 몇 %인가? 심화
    1. 3
    2. 5
    3. 7
    4. 9

    정답 2번 · 5

    해설 s=(Ns-N)/Ns×100=(1800-1710)/1800×100=5%.

28. 28출력 15kW, 회전속도 1200rpm인 전동기의 토크는 약 몇 N·m인가? (T=9.55P/N) 심화
    1. 95.5
    2. 107.6
    3. 119.4
    4. 131.2

    정답 3번 · 119.4

    해설 T=9.55P/N=9.55×15000/1200≈119.4N·m.

29. 291차권수 600회, 2차권수 100회인 변압기의 1차전압이 3300V일 때 2차전압은 몇 V인가? 심화
    1. 330
    2. 440
    3. 495
    4. 550

    정답 4번 · 550

    해설 V2=V1×(N2/N1)=3300×(100/600)=550V.

30. 30직류 분권전동기의 전기자전류가 20A일 때 토크가 8N·m이다. 계자자속이 90%로 감소하고 전기자전류가 24A가 되면 토크는 약 몇 N·m인가? (T∝ΦIa) 심화
    1. 8.64
    2. 7.2
    3. 7.8
    4. 8.2

    정답 1번 · 8.64

    해설 T∝ΦIa이므로 T2=T1×(0.9×24)/(1×20)=8×1.08=8.64N·m.

31. 31380V, 60Hz, 4극, 정격 슬립 4%인 3상 유도전동기의 전원전압을 20% 낮췄을 때 부하토크가 일정하다면 슬립은 약 몇 %가 되는가? (부하일정 시 s∝1/V²) 심화
    1. 5.0
    2. 6.25
    3. 7.5
    4. 8.0

    정답 2번 · 6.25

    해설 부하토크 일정 시 s∝1/V², s2=4%/(0.8²)=4/0.64=6.25%.

32. 323상 동기발전기의 여자전류 8A에서 무부하 단자전압이 600√3V, 3상 단락전류가 40A일 때 동기임피던스는 몇 Ω인가? 심화
    1. 10
    2. 12
    3. 15
    4. 20

    정답 3번 · 15

    해설 상전압 E=600√3/√3=600V, Zs=E/Isc=600/40=15Ω.

33. 33정격출력 20kW, 효율 90%인 전동기의 입력은 약 몇 kW인가? 심화
    1. 18.0
    2. 19.8
    3. 21.0
    4. 22.2

    정답 4번 · 22.2

    해설 입력=출력/효율=20/0.9≈22.2kW.

34. 34권수비 20인 변압기의 2차 전류가 100A일 때 1차 전류는 몇 A인가? (이상변압기, 손실 무시) 심화
    1. 5
    2. 10
    3. 20
    4. 50

    정답 1번 · 5

    해설 이상변압기에서 I1=I2/a=100/20=5A.

35. 354극, 60Hz 동기발전기의 회전속도는 몇 rpm인가? 심화
    1. 1500
    2. 1800
    3. 2000
    4. 3600

    정답 2번 · 1800

    해설 동기발전기의 회전속도(동기속도)는 N=120f/p=120×60/4=1800rpm.

36. 36권수 200회, 매극당 자속 0.02Wb, 주파수 60Hz인 동기발전기 1상의 유기기전력은 약 몇 V인가? (E=4.44fNΦ, 권선계수 1로 가정) 심화
    1. 532.8
    2. 798.5
    3. 1065.6
    4. 1330.0

    정답 3번 · 1065.6

    해설 E=4.44fNΦ=4.44×60×200×0.02≈1065.6V.

37. 37동기속도 1200rpm, 슬립 5%인 유도전동기의 회전속도는 몇 rpm인가? 심화
    1. 1080
    2. 1100
    3. 1120
    4. 1140

    정답 4번 · 1140

    해설 N=Ns(1-s)=1200×(1-0.05)=1140rpm.

38. 38회전속도 1500rpm, 토크 50N·m인 전동기의 출력은 약 몇 kW인가? (P=2πNT/60) 심화
    1. 7.85
    2. 9.42
    3. 11.78
    4. 15.70

    정답 1번 · 7.85

    해설 P=2πNT/60=2π×1500×50/60≈7854W≈7.85kW.

39. 39직류발전기의 유기기전력이 220V, 전기자전류가 50A, 전기자저항이 0.2Ω일 때 단자전압은 몇 V인가? (Vt=E-IaRa) 심화
    1. 200
    2. 210
    3. 215
    4. 218

    정답 2번 · 210

    해설 Vt=E-IaRa=220-(50×0.2)=210V.

40. 40무부하 단자전압 500V, 정격부하 단자전압 480V인 동기발전기의 전압변동률은 몇 %인가? (%reg=(E0-V)/V×100) 심화
    1. 2.5
    2. 3.3
    3. 4.17
    4. 5.0

    정답 3번 · 4.17

    해설 %reg=(E0-V)/V×100=(500-480)/480×100≈4.17%.

41. 41정격전류 100A인 3상 변압기의 %임피던스가 5%일 때 2차측 단락전류는 몇 A인가? 심화
    1. 500
    2. 1000
    3. 1500
    4. 2000

    정답 4번 · 2000

    해설 Isc=In×(100/%Z)=100×(100/5)=2000A.

42. 42동기속도 1800rpm인 유도전동기의 2차 주파수(회전자 유기전압 주파수)는 몇 Hz인가? (슬립 4%, 1차주파수 60Hz, f2=sf1) 심화
    1. 2.4
    2. 3.0
    3. 3.6
    4. 4.2

    정답 1번 · 2.4

    해설 2차 주파수 f2=sf1=0.04×60=2.4Hz.

43. 431차전압 6600V, 2차전압 220V인 단상변압기의 권수비는? 심화
    1. 20
    2. 30
    3. 40
    4. 50

    정답 2번 · 30

    해설 권수비 a=V1/V2=6600/220=30.

44. 448극, 60Hz인 동기발전기의 극당 자속이 일정할 때, 4극으로 변경(다른 조건 동일)하면 동기속도는 몇 배가 되는가? 심화
    1. 0.5배
    2. 1배
    3. 2배
    4. 4배

    정답 3번 · 2배

    해설 Ns=120f/p이므로 극수가 절반이 되면 동기속도는 2배가 된다.

45. 45출력 10kW, 입력 12kW인 전동기의 손실은 몇 kW인가? 심화
    1. 0.5
    2. 1.0
    3. 1.5
    4. 2.0

    정답 4번 · 2.0

    해설 손실=입력-출력=12-10=2kW.

46. 46동기임피던스 10Ω인 발전기의 상전압이 300V일 때 3상 단락전류는 몇 A인가? 심화
    1. 30
    2. 40
    3. 50
    4. 60

    정답 1번 · 30

    해설 Isc=E/Zs=300/10=30A.

47. 47회전자속도 1440rpm, 동기속도 1500rpm인 유도전동기의 슬립은 몇 %인가? 심화
    1. 2
    2. 4
    3. 6
    4. 8

    정답 2번 · 4

    해설 s=(Ns-N)/Ns×100=(1500-1440)/1500×100=4%.

48. 48변압기의 무부하시험에서 측정된 무부하손이 150W, 여자전류가 2A, 인가전압이 220V일 때 여자어드미턴스는 약 몇 mho인가? (Y0=I0/V) 심화
    1. 4.5×10⁻³
    2. 6.8×10⁻³
    3. 9.1×10⁻³
    4. 11.4×10⁻³

    정답 3번 · 9.1×10⁻³

    해설 여자어드미턴스 Y0=I0/V=2/220≈9.1×10⁻³℧.

49. 493상 유도전동기의 2차 입력이 10kW, 슬립이 5%일 때 2차 동손은 몇 kW인가? (2차동손=슬립×2차입력) 심화
    1. 0.1
    2. 0.25
    3. 0.4
    4. 0.5

    정답 4번 · 0.5

    해설 2차동손=s×P2=0.05×10kW=0.5kW.

50. 502차 입력 10kW, 2차동손 0.5kW인 유도전동기의 기계적 출력은 몇 kW인가? (출력=2차입력-2차동손) 심화
    1. 9.5
    2. 9.0
    3. 8.5
    4. 8.0

    정답 1번 · 9.5

    해설 기계적 출력=2차입력-2차동손=10-0.5=9.5kW.