전기산업기사 전기자기학 기출변형문제 50제

전기산업기사 전기자기학 과목 문항입니다. 각 문항의 정답과 해설이 바로 아래에 함께 있습니다.

1. 1두 종류의 유전체 경계면에 전속이 수직이 아닌 방향으로 입사할 때 일어나는 현상은? 기본
   1. 굴절
   2. 반사
   3. 회절
   4. 간섭

   정답 1번 · 굴절

   해설 유전율이 다른 유전체 경계면에서는 전속선이 굴절하며, 유전율이 큰 쪽으로 굴절각이 커진다.

2. 2정전용량의 단위는? 기본
   1. H(헨리)
   2. F(파라드)
   3. Ω(옴)
   4. Wb(웨버)

   정답 2번 · F(파라드)

   해설 정전용량 C=Q/V의 단위는 파라드(F)이다. 헨리는 인덕턴스, 옴은 저항, 웨버는 자속의 단위이다.

3. 3정전용량이 다른 두 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 합성 정전용량은? 기본
   1. 각 콘덴서의 정전용량보다 커진다
   2. 변화가 없다
   3. 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다
   4. 무한대가 된다

   정답 3번 · 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다

   해설 직렬연결 시 합성 정전용량은 1/C=1/C1+1/C2 관계로, 가장 작은 콘덴서의 값보다도 더 작아진다.

4. 4정전용량이 다른 두 콘덴서를 병렬로 연결했을 때 합성 정전용량은? 기본
   1. 각 콘덴서의 정전용량보다 작아진다
   2. 가장 작은 콘덴서의 값과 같다
   3. 0이 된다
   4. 각 콘덴서의 정전용량을 합한 값과 같다

   정답 4번 · 각 콘덴서의 정전용량을 합한 값과 같다

   해설 병렬연결 시 합성 정전용량은 C=C1+C2로, 개별 정전용량의 합과 같아 항상 커진다.

5. 5자기회로에서 기자력을 자기저항으로 나눈 값에 해당하는 것은? 기본
   1. 자속
   2. 전류
   3. 전위차
   4. 기전력

   정답 1번 · 자속

   해설 자기회로의 옴의 법칙 Φ=F/Rm 에서 자속 Φ는 기자력 F를 자기저항 Rm으로 나눈 값이다.

6. 6다음 중 강자성체에 속하는 물질로 옳게 짝지어진 것은? 기본
   1. 구리, 알루미늄, 금
   2. 철, 코발트, 니켈
   3. 유리, 고무, 플라스틱
   4. 공기, 질소, 수소

   정답 2번 · 철, 코발트, 니켈

   해설 철, 코발트, 니켈은 투자율이 매우 커서 쉽게 강하게 자화되는 대표적인 강자성체이다.

7. 7다음 중 반자성체에 속하는 물질로 옳게 짝지어진 것은? 기본
   1. 철, 니켈, 코발트
   2. 알루미늄, 백금, 망간
   3. 비스무트, 안티몬, 은
   4. 텅스텐, 산소, 크롬

   정답 3번 · 비스무트, 안티몬, 은

   해설 비스무트·안티몬·은 등은 외부 자계와 반대 방향으로 약하게 자화되는 반자성체이다.

8. 8전자유도현상에서 유도기전력의 방향을 결정하는 법칙은? 기본
   1. 쿨롱의 법칙
   2. 비오-사바르의 법칙
   3. 가우스의 법칙
   4. 렌츠의 법칙

   정답 4번 · 렌츠의 법칙

   해설 렌츠의 법칙은 유도기전력이 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생함을 설명한다.

9. 9전자유도현상에서 유도기전력의 크기를 구하는 법칙(공식 e=N·dΦ/dt의 근거)은? 기본
   1. 파라데이의 법칙
   2. 렌츠의 법칙
   3. 암페어의 법칙
   4. 키르히호프의 법칙

   정답 1번 · 파라데이의 법칙

   해설 파라데이의 전자유도법칙은 코일에 발생하는 기전력의 크기가 자속의 시간적 변화율에 비례함을 나타낸다.

10. 10무한장 직선도체에 흐르는 전류에 의한 자계의 세기를 구할 때 근거가 되는 법칙은? 기본
    1. 쿨롱의 법칙
    2. 앙페르의 주회적분법칙
    3. 렌츠의 법칙
    4. 가우스의 법칙

    정답 2번 · 앙페르의 주회적분법칙

    해설 앙페르의 주회적분법칙(암페어 법칙)을 이용하면 무한장 직선전류 주위의 자계 세기 H=I/(2πr)를 구할 수 있다.

11. 11자기저항(reluctance)의 단위는? 기본
    1. H(헨리)
    2. F(파라드)
    3. AT/Wb
    4. Ω(옴)

    정답 3번 · AT/Wb

    해설 자기회로의 자기저항 Rm=F/Φ 단위는 기자력(AT)을 자속(Wb)으로 나눈 AT/Wb이다.

12. 12전기력선은 어디에서 시작하여 어디에서 끝나는가? 기본
    1. 음전하에서 시작하여 양전하에서 끝난다
    2. 양전하에서 시작하여 양전하에서 끝난다
    3. 전하와 무관하게 무한히 뻗어나간다
    4. 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝난다

    정답 4번 · 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝난다

    해설 전기력선은 전위가 높은 양전하에서 나와 전위가 낮은 음전하로 들어간다.

13. 13전기력선과 등전위면의 관계는? 기본
    1. 서로 수직이다
    2. 서로 나란하다
    3. 45도로 만난다
    4. 관계가 없다

    정답 1번 · 서로 수직이다

    해설 전기력선은 전위가 감소하는 방향을 나타내므로 등전위면과 항상 수직으로 만난다.

14. 14완전도체(도체 내부) 정전계에서 도체 내부의 전계의 세기는? 기본
    1. 최대이다
    2. 0이다
    3. 표면과 같다
    4. 무한대이다

    정답 2번 · 0이다

    해설 정전계에서 도체 내부는 등전위이므로 전계의 세기는 0이 된다.

15. 15정전용량 C인 콘덴서에 전압 V를 가했을 때 콘덴서에 저장되는 에너지를 나타낸 식은? 기본
    1. W=CV
    2. W=C²V
    3. W=CV²/2
    4. W=CV²

    정답 3번 · W=CV²/2

    해설 콘덴서에 저장되는 정전에너지는 W=1/2·C·V²이다.

16. 16인덕턴스 L인 코일에 전류 I가 흐를 때 코일에 저장되는 에너지를 나타낸 식은? 기본
    1. W=LI
    2. W=L²I
    3. W=LI²
    4. W=LI²/2

    정답 4번 · W=LI²/2

    해설 코일에 저장되는 전자에너지는 W=1/2·L·I²이다.

17. 17상호인덕턴스가 없는 두 인덕터를 직렬로 연결했을 때 합성 인덕턴스는? 기본
    1. L1+L2
    2. L1×L2
    3. L1L2/(L1+L2)
    4. (L1+L2)/2

    정답 1번 · L1+L2

    해설 결합이 없는 두 인덕터의 직렬 합성 인덕턴스는 저항의 직렬합과 같이 L1+L2이다.

18. 18히스테리시스손은 다음 중 무엇에 비례하는가? 기본
    1. 저항의 제곱
    2. 주파수
    3. 전류의 제곱
    4. 전압의 제곱

    정답 2번 · 주파수

    해설 히스테리시스손 Ph=η·f·Bm^1.6 형태로 주파수에 비례한다(steinmetz 식).

19. 19평행판 콘덴서의 극판 면적을 넓히면 정전용량은 어떻게 변하는가? 기본
    1. 작아진다
    2. 변화 없다
    3. 커진다
    4. 0이 된다

    정답 3번 · 커진다

    해설 C=εA/d 이므로 면적 A가 커지면 정전용량 C도 비례하여 커진다.

20. 20유전체에서 전속밀도 D, 전계 E, 유전율 ε 사이의 관계식은? 기본
    1. D=E/ε
    2. D=ε/E
    3. D=εE²
    4. D=εE

    정답 4번 · D=εE

    해설 전속밀도는 유전율과 전계의 세기의 곱으로 D=εE의 관계를 갖는다.

21. 21두 점전하의 전하량 중 한쪽(q1)만 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 기본
    1. 2배
    2. 1/2배
    3. 4배
    4. 1배

    정답 1번 · 2배

    해설 쿨롱의 법칙 F=kq1q2/r²에서 q1을 2배로 하면 힘도 2배가 된다(다른 변수는 1차이므로 비례).

22. 22두 점전하의 전하량 중 한쪽(q2)만 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 기본
    1. 1/2배
    2. 2배
    3. 4배
    4. 1배

    정답 2번 · 2배

    해설 쿨롱의 법칙에서 q2를 2배로 하면 힘도 2배가 된다.

23. 23두 점전하 사이의 거리 r만 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 기본
    1. 4배
    2. 1/2배
    3. 1/4배
    4. 1/8배

    정답 3번 · 1/4배

    해설 쿨롱의 법칙은 거리의 제곱에 반비례하므로 r을 2배로 하면 힘은 1/4배가 된다.

24. 24두 점전하의 전하량 중 한쪽(q1)만 3배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 기본
    1. 1/3배
    2. 6배
    3. 3/2배
    4. 3배

    정답 4번 · 3배

    해설 쿨롱의 법칙 F=kq1q2/r²에서 q1을 3배로 하면 힘도 3배가 된다(다른 변수는 1차이므로 비례).

25. 25두 점전하의 전하량 중 한쪽(q2)만 3배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 기본
    1. 3배
    2. 1/3배
    3. 6배
    4. 3/2배

    정답 1번 · 3배

    해설 쿨롱의 법칙에서 q2를 3배로 하면 힘도 3배가 된다.

26. 26다음 중 강자성체가 아닌 것은? 심화
    1. 구리
    2. 철
    3. 니켈
    4. 코발트

    정답 1번 · 구리

    해설 구리는 상자성·반자성 성질이 매우 약한 비자성체에 가까운 물질로 철·니켈·코발트와 같은 강자성체가 아니다.

27. 27전기력선의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? 심화
    1. 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향한다
    2. 전기력선은 등전위면과 나란하다
    3. 전기력선은 도체 표면에서 수직으로 출입한다
    4. 전기력선은 서로 교차하지 않는다

    정답 2번 · 전기력선은 등전위면과 나란하다

    해설 전기력선은 등전위면과 나란한 것이 아니라 항상 수직으로 만난다. 나머지 설명은 전기력선의 일반적 성질로 옳다.

28. 28와전류손에 대한 설명으로 틀린 것은? 심화
    1. 와전류손은 주파수에 비례한다
    2. 와전류손은 도전율이 클수록 크다
    3. 와전류손은 도체의 저항에 비례한다
    4. 와전류손은 철심 두께의 제곱에 비례한다

    정답 3번 · 와전류손은 도체의 저항에 비례한다

    해설 와전류손은 유기기전력의 제곱을 저항으로 나눈 형태이므로 저항에 반비례하며, 저항이 작을수록(도전율이 클수록) 손실이 커진다. 따라서 저항에 비례한다는 설명은 틀렸다.

29. 29자기회로와 전기회로의 대응 관계에 대한 설명으로 틀린 것은? 심화
    1. 기자력은 기전력에 대응된다
    2. 자속은 전류에 대응된다
    3. 자기저항은 전기저항에 대응된다
    4. 투자율은 전기저항에 대응된다

    정답 4번 · 투자율은 전기저항에 대응된다

    해설 투자율은 전기회로의 도전율(또는 유전율)에 대응되는 물성값이며, 전기저항에 대응되는 것은 자기저항이다.

30. 304μF와 6μF인 두 콘덴서를 직렬로 연결했을 때 합성 정전용량은? 심화
    1. 2.4μF
    2. 10μF
    3. 24μF
    4. 1.5μF

    정답 1번 · 2.4μF

    해설 직렬 합성 정전용량 Cs=C1C2/(C1+C2)=4×6/(4+6)=24/10=2.4μF이다.

31. 314μF와 6μF인 두 콘덴서를 병렬로 연결했을 때 합성 정전용량은? 심화
    1. 2.4μF
    2. 10μF
    3. 24μF
    4. 5μF

    정답 2번 · 10μF

    해설 병렬 합성 정전용량 Cp=C1+C2=4+6=10μF이다.

32. 32정전용량 2μF인 콘덴서에 100V를 가했을 때 콘덴서에 저장되는 에너지는? 심화
    1. 1mJ
    2. 100mJ
    3. 10mJ
    4. 20mJ

    정답 3번 · 10mJ

    해설 W=1/2·C·V²=1/2×2×10⁻⁶×100²=1/2×2×10⁻⁶×10⁴=1×10⁻²J=10mJ이다.

33. 33인덕턴스 4H에 전류 3A가 흐를 때 코일에 저장된 에너지는? 심화
    1. 12J
    2. 24J
    3. 6J
    4. 18J

    정답 4번 · 18J

    해설 W=1/2·L·I²=1/2×4×3²=1/2×4×9=18J이다.

34. 34다음 중 상자성체에 속하는 물질은? 심화
    1. 알루미늄
    2. 구리
    3. 비스무트
    4. 은

    정답 1번 · 알루미늄

    해설 알루미늄은 외부 자계와 같은 방향으로 약하게 자화되는 상자성체이며, 구리·비스무트·은은 반자성체이다.

35. 35무한히 긴 직선도체에 전류 I[A]가 흐를 때 도체에서 r[m] 떨어진 점의 자계의 세기 H를 나타낸 식은? 심화
    1. H=I/(4πr)
    2. H=I/(2πr)
    3. H=2πrI
    4. H=I/r²

    정답 2번 · H=I/(2πr)

    해설 앙페르의 법칙을 무한장 직선전류에 적용하면 H=I/(2πr)[AT/m]이 된다.

36. 36평균 반지름 r[m], 감은 수 N인 환상 솔레노이드에 전류 I[A]가 흐를 때 내부의 자계 세기 H는? 심화
    1. H=NI
    2. H=NI/r
    3. H=NI/(2πr)
    4. H=I/(2πrN)

    정답 3번 · H=NI/(2πr)

    해설 환상 솔레노이드 내부의 자계 세기는 앙페르의 법칙으로부터 H=NI/(2πr)[AT/m]로 구해진다.

37. 37단위길이당 권수가 n인 무한장 솔레노이드에 전류 I가 흐를 때 내부의 자계 세기 H는? 심화
    1. H=nI/2
    2. H=2πnI
    3. H=I/n
    4. H=nI

    정답 4번 · H=nI

    해설 무한장 솔레노이드 내부의 자계는 위치에 관계없이 균일하며 H=nI[AT/m]이다.

38. 38접지된 완전도체로 만든 밀폐 용기 내부에 전하를 넣어도 외부에 영향이 없도록 하는 현상은? 심화
    1. 정전차폐
    2. 정전유도
    3. 전자유도
    4. 표피효과

    정답 1번 · 정전차폐

    해설 접지된 도체 밀폐함은 내부 전하의 전계가 외부로 미치지 못하게 차단하는데, 이를 정전차폐라 한다.

39. 39유전체 경계면에서 성립하는 전기적 경계조건으로 옳은 것은? 심화
    1. 전계의 법선(수직)성분은 경계면 양쪽에서 같다
    2. 전계의 접선(수평)성분은 경계면 양쪽에서 같다
    3. 전속밀도의 접선(수평)성분은 경계면 양쪽에서 같다
    4. 전속밀도는 유전율에 관계없이 일정하다

    정답 2번 · 전계의 접선(수평)성분은 경계면 양쪽에서 같다

    해설 유전체 경계면에서는 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분이 각각 연속(같음)이라는 조건이 성립한다.

40. 40평행판 콘덴서의 극판 사이에 비유전율 4인 유전체를 가득 채우면 정전용량은 처음의 몇 배가 되는가? 심화
    1. 2배
    2. 1/4배
    3. 4배
    4. 1배

    정답 3번 · 4배

    해설 유전체를 채운 콘덴서의 정전용량은 진공 시의 εr배가 되므로 비유전율이 4이면 정전용량은 4배가 된다.

41. 41자속밀도 B, 자계의 세기 H, 투자율 μ 사이의 관계식은? 심화
    1. B=H/μ
    2. H=μB
    3. B=μ²H
    4. B=μH

    정답 4번 · B=μH

    해설 자속밀도는 투자율과 자계의 세기의 곱으로 B=μH의 관계를 갖는다.

42. 42비오-사바르의 법칙은 주로 무엇을 구하는 데 사용되는가? 심화
    1. 전류가 만드는 자계의 세기
    2. 전하가 만드는 전계의 세기
    3. 콘덴서에 저장되는 에너지
    4. 도체의 저항값

    정답 1번 · 전류가 만드는 자계의 세기

    해설 비오-사바르의 법칙은 임의의 전류 요소가 한 점에 만드는 자계의 세기(dH)를 구하는 기본 법칙이다.

43. 43표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은? 심화
    1. 주파수가 높을수록 전류가 도체 중심으로 몰린다
    2. 주파수가 높을수록 전류가 도체 표면 쪽으로 몰리는 현상이 커진다
    3. 표피효과는 직류에서 가장 크게 나타난다
    4. 표피효과는 도체의 온도와만 관계된다

    정답 2번 · 주파수가 높을수록 전류가 도체 표면 쪽으로 몰리는 현상이 커진다

    해설 표피효과는 주파수가 높아질수록 전류가 도체 표면 쪽에 집중되는 현상으로, 직류(f=0)에서는 나타나지 않는다.

44. 44두 자성체의 경계면에서 자기력선이 굴절할 때, 투자율이 큰 자성체 쪽으로 자기력선이 굴절하면 그 굴절각은? 심화
    1. 작아진다
    2. 변화 없다
    3. 커진다
    4. 0이 된다

    정답 3번 · 커진다

    해설 자기력선은 투자율이 큰 매질 쪽으로 굴절하며 이때 경계면 법선과 이루는 굴절각은 커진다.

45. 45전계 E와 전위 V의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은? 심화
    1. 전계는 전위와 무관하다
    2. 전위가 일정하면 전계도 항상 일정하다
    3. 전계의 세기는 전위의 제곱에 비례한다
    4. 전계는 전위 기울기(구배)의 음의 방향이다

    정답 4번 · 전계는 전위 기울기(구배)의 음의 방향이다

    해설 E=-gradV 관계로, 전계의 세기는 전위가 가장 빠르게 감소하는 방향을 가리키며 그 크기는 전위 기울기의 크기와 같다.

46. 46두 점전하를 q1은 2배, q2는 3배로 늘리고 거리는 1배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 심화
    1. 1/6배
    2. 12배
    3. 3배
    4. 6배

    정답 4번 · 6배

    해설 F=kq1q2/r²에 각 배수를 대입하면 힘은 (2×3)/1² 배로 변한다.

47. 47두 점전하를 q1은 2배, q2는 1배로 늘리고 거리는 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 심화
    1. 1/2배
    2. 2배
    3. 1배
    4. 1/4배

    정답 1번 · 1/2배

    해설 F=kq1q2/r²에 각 배수를 대입하면 힘은 (2×1)/2² 배로 변한다.

48. 48두 점전하를 q1은 3배, q2는 3배로 늘리고 거리는 3배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 심화
    1. 2배
    2. 1배
    3. 1/2배
    4. 3배

    정답 2번 · 1배

    해설 F=kq1q2/r²에 각 배수를 대입하면 힘은 (3×3)/3² 배로 변한다.

49. 49두 점전하를 q1은 4배, q2는 2배로 늘리고 거리는 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 심화
    1. 1/2배
    2. 4배
    3. 2배
    4. 1배

    정답 3번 · 2배

    해설 F=kq1q2/r²에 각 배수를 대입하면 힘은 (4×2)/2² 배로 변한다.

50. 50두 점전하를 q1은 1배, q2는 4배로 늘리고 거리는 2배로 늘리면, 두 전하 사이에 작용하는 힘은 원래의 몇 배가 되는가? (F=kq1q2/r²) 심화
    1. 2배
    2. 1/2배
    3. 3배
    4. 1배

    정답 4번 · 1배

    해설 F=kq1q2/r²에 각 배수를 대입하면 힘은 (1×4)/2² 배로 변한다.