문제 1: 전선의 굵기를 선정하는 기준 중 하나인 캘빈의 법칙에 대해 설명하시오.
답: 캘빈의 법칙은 전선의 굵기를 선정할 때 전류 용량, 전압 강하, 기계적 강도 등을 고려해야 한다는 원칙을 제시합니다. 가장 경제적인 굵기를 결정하는 데 사용되며, 전선의 저항을 최소화하고 전력 손실을 줄일 수 있는 방법을 제시합니다.
문제 2: 직류 발전기의 구성 요소를 설명하시오.
답: 직류 발전기는 계자, 전기자, 정류자, 그리고 브러시로 구성됩니다. 계자는 전류를 흐르게 하여 자속을 발생시키며, 전기자는 자속을 절단하여 기전력과 회전력을 발생시킵니다. 정류자는 교류기전력을 직류로 변환하는 역할을 하며, 브러시는 회전부와 정지부를 전기적으로 연결합니다.
문제 3: 전기 회로에서의 전압강하율을 구하는 공식을 쓰고 설명하시오.
답: 전압강하율은 공식을 통해 구할 수 있습니다. 전압강하율 (%) = [(송전단 전압 - 수전단 전압) / 송전단 전압] × 100으로 계산됩니다. 이 값은 송전선로에서 전력이 이동하면서 발생하는 전압 손실 정도를 나타냅니다.
문제 4: 비례제어(P 제어)의 특징을 설명하시오.
답: 비례제어는 제어량과 출력이 비례하는 특성을 가지고 있으며, 주로 오프셋이 발생하는 단점이 있습니다. 이 방식은 주로 간단한 제어 시스템에서 사용되며, 속응성보다는 정확도에서 일부 절충이 발생할 수 있습니다.
문제 5: 교류회로에서 인덕턴스가 작용하는 방식에 대해 설명하시오.
답: 교류회로에서 인덕턴스는 전류가 흐를 때 자속이 발생하여 전류의 흐름에 반대되는 전압을 유도하는 특성을 가집니다. 전류는 전압보다 90° 지연하여 흐르게 되며, 이는 인덕턴스의 주요 특성 중 하나입니다.
문제 6: 변압기에서 1차와 2차 유기기전력의 관계를 설명하시오.
답: 변압기에서 1차 유기기전력 e1 = -L di1/dt, 2차 유기기전력 e2 = -M di1/dt로 나타낼 수 있습니다. 이는 1차 측의 전류 변화가 2차 측에도 영향을 미쳐 전압을 유도하게 되는 원리를 설명합니다.
문제 7: 교류 송전방식과 직류 송전방식의 차이를 설명하시오.
답: 직류 송전방식은 리액턴스 손실이 적고, 표피효과가 없으며, 전압 변화가 어려운 단점이 있지만 고장이 발생했을 때 안정도가 높습니다. 반면 교류 송전방식은 전압을 쉽게 승압 및 강압할 수 있어 효율적이며, 변압기를 사용한 변전이 용이하다는 장점이 있습니다.
문제 8: 전기설비에서 등전위본딩의 역할을 설명하시오.
답: 등전위본딩은 전기설비의 다양한 도전부를 전기적으로 연결하여 고장 시 전위차로 인한 감전 위험을 방지하는 시스템입니다. 이는 감전 보호를 위한 기본적인 안전 장치로, 특히 금속 배관 및 철골 구조물 등에 필수적으로 적용됩니다.
문제 9: 송전선로에서 전선의 표피효과를 설명하시오.
답: 표피효과는 고주파에서 전류가 전선의 표면에 집중하여 흐르는 현상입니다. 이는 전선이 굵을수록, 도전율과 주파수가 높을수록 더 두드러지며, 고전류와 고주파 환경에서는 전선의 중심부보다 표면을 통해 전류가 흐르게 됩니다.
문제 10: 전력 계통에서 중성점 접지방식의 장점을 설명하시오.
답: 중성점 접지방식은 전력계통에서 발생할 수 있는 고장 전류를 안전하게 대지로 유도하여, 시스템의 안정성을 높이고 사람이나 장비의 보호를 강화하는 방식입니다. 또한, 중성점 접지를 통해 고장 시 전압의 불안정을 최소화할 수 있습니다.