(9급 국가직) 2022. 04. 02 전기이론 (1~10번)

1. 중첩의 원리를 이용한 회로해석 방법에 대한 설명으로 옳은것만을 모두 고르면?

ㄱ. 중첩의 원리는 선형 소자에서는 적용이 불가능 하다.(X) 중첩의 원리는 선형회로에서만 사용 가능 ㄴ. 중첩의 원리는 키르히호프 법칙을 기본으로 적용한다. ㄷ. 전압원은 단락, 전류원은 개방 상태에서 해석해야 한다. ㄹ. 다수의 전원에 의한 전류는 각각 단독으로 존재했을때 흐르는 전류의 합과 같다.

 

1. ㄱ, ㄴ, ㄷ

2. ㄱ, ㄴ, ㄹ

3. ㄱ, ㄷ, ㄹ

4. ㄴ, ㄷ, ㄹ

정답: 4

중첩의 원리: 전압원과 전류원이 여러개 존재하는 경우 한 지로에 흐르는 전류를 계산하는 방법

전압원은 단락, 전류원은 개방

※ 이상적인 전압원의 내부저항은 0[Ω] 이며, 이상적인 전류원의 내부저항은 ∞[Ω]이다.

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2. 정전용량이 1[μF]과 2[μF]인 두 개의 커패시터를 직렬로 연결한 회로 양단에 150[V]의 전압을 인가했을때, 1[μF] 커패시터의 전압[V]은?

 

1. 30

2. 50

3. 100

4. 150

정답: 3

직렬연결이므로 합성 커패시터 용량은

이므로

 

→커패시터의 전압강하는 커패시터의 크기에 반비례한다

 

 

커패시터의 직렬연결

 

 

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3. 저항 30[Ω]과 유도성 리액턴스 40[Ω]을 병렬로 연결한 회로 양단에 120[V]의 교류전압을 인가했을때, 회로의 역률은?

 

1. 0.2

2. 0.4

3. 0.6

4. 0.8

정답: 4

 

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4. 3상 모터가 선전압이 220[V]이고 선전류가 10[A]일 때, 3.3[kW]를 소모하기 위한 모터의 역률은? (단, 3상 모터는 평형Y결선 부하이다.)

 

1. √3/3

2. √2/2

3. √3/3

4. √3/2

정답: 4 

역률= 유효전력/피상전력

 

 

 

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5. 그림의 L - C 직렬회로에서 전류 Irmc의 크기[A]는?

1. 5[A]

2. 10[A]

3. 15[A]

4. 20[A]

정답: 1

 

→유도 리액턴스: 전압이 90˚ 빠름

→용량 리액턴스: 전압이 90˚ 느림

 

 

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6. 그림의 회로에서 전압 E[V]를 a - b 양단에 인가하고, 스위치 S를 닫았을때의 전류 I[A]가 닫기 전 전류의 2배가 되었다면 저항 R[Ω]은?

1. 1[Ω]

2. 3[Ω]

3. 6[Ω]

4. 12[Ω]

정답: 2

→전류는 저항에 반비례

 

스위치를 닫은 후 전류가 2배 증가하였으므로 저항은 2배 감소

 

 

 

 

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7. 그림의 회로에서 저항 RL이 변화함에 따라 저항 3[Ω]에 전달되는 전력에 대한 설명으로 옳은것은?

 

1. 저항 RL=3[Ω]일 때 저항 3[Ω]에 최대전력이 전달된다.

2. 저항 RL=6[Ω]일 때 저항 3[Ω]에 최대전력이 전달된다.

3. 저항 RL의 값이 클수록 저항 3[Ω]에 전달되는 전력이 커진다

4. 저항 RL의 값이 작을수록 저항 3[Ω]에 전달되는 전력이 커진다.

정답: 3

 

3[Ω]에 흐르는 전압 값은 전압 분배법칙에 의해 RL의 크기에 관계없이 항상 일정

3[Ω]에 흐르는 전류 값은 전류 분배법칙에 의해 RL의 크기가 클수록 커짐

따라서, RL이 커질수록 3[Ω]에 전달되는 전력역시 증가

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8번은 문제오류로 전항 정답처리 되었습니다

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9. 그림의 회로에서 스위치 S가 충분히 긴 시간동안 닫혀 있다가 t=0에서 개방된 직후의 커패시터 전압  Vc(0+)[V]는?

1. 10[V]

2. 15[V]

3. 20[V]

4. 25[V]

정답: 3

등가회로(테브난 정리 이용)

커패시터에 충전된 전압은 KCL에 의해

따라서 개방한 순간의 전압 역시 20[V]이다

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10. 그림과 같이 4개의 전하가 정사각형의 형태로 배치되어 있다. 꼭짓점 C에서의 전계강도가 0[V/m]일 때, 전하량 Q[C]는?

1. -2√2

2. -2

3. 2

4. 2√2

정답: 1

전계의 세기

B지점의 전하에 의한 전계	D지점의 전하에 의한 전계	B지점과 D지점의 전계의 합

A의 전하에 의한 전계

C지점에서의 전계강도가 0이므로

방향이 반대이므로