도전하는 기버보이

9. 전압 및 전류가 다음과 같을 때 유효전력[W] 및 역률[%]은 각각 약 얼마인가? (풀이) 이 문제는 일단 교류에 대한 문제네요. 전압과 전류의 표기가 소문자로 되어 있고, 위상이 있다는 점에서 알 수 있습니다. 그리고 각 주파수 wt의 기본파에 3wt, 5wt에서 3고조파, 5고조파 성분이 포함된 비정현파 전압과 전류라고 파악이 됩니다. 깨끗한 파형이 아니라는 이야기 입니다. 그래서 이 문제를 풀기 위해서, 보기와 같은 형식에서 앞에 나온 전압의 100, 50,20이 전압의 최대값이고, 전류의 20, 10, 5가 전류의 최대값이라는 것을 알아야 합니다. 그런데 일반적으로 우리가 해석하거나 사용하는 전압은 실효값이기 때문에 위 숫자들을 루트2로 나누셔야 해요. 그리고 전류의 위상 표현이 cos으로 ..

(풀이) 중첩의 원리를 이용해야 하는데요. 회로를 해석하는 방법은 여러가지 지만, 서로 다른 성향의 전원이 2개라면 일단 중첩의 원리를 먼저 생각하세요. 전압원을 남기고 해석을 하고 싶으면, 전류원을 개방시키고요. 전류원을 남기고 해석을 하고 싶으면, 전압원을 단락시켜야 됩니다. 그렇게 해서 각각 나온 경우를 더하게 되면 정답 3번을 쉽게 찾을 수 있을 거예요.

출처 CBT 기출문제 (풀이) 스위치가 닫혀있다는 것은 전류가 스위치 쪽으로 흐른다는 건데요. 만약 이것을 개방하려고 하는 순간의 미소시간 t=0일 때는 전류는 아직도 스위치 쪽으로 흐르고 있다는 거죠. 그것을 이용해 아래와 같이 유도하면 정답 4번을 찾을 수 있는 문제네요. 전류라는 정의가 어떤 시간의 간격에 전하의 변화량으로 나타낼 수 있고요. 전하란 것은 캐패시턴스와 전압의 곱으로 표현이 되니, 이것을 천천히 유도하면 답을 찾아낼 수 있을 겁니다.

6. 그림과 같이 △회로를 Y회로로 등가 변환하였을 때 임피던스 Za[Ω]는? (풀이) △회로를 Y회로로 바꾸는 문제 입니다. 반대의 경우도 있지만, 이 문제는 변환 공식이 익숙해져서 푸는 방법 밖에 없어요. △회로 안에 Y회로를 그려 넣은 후, 분모는 외곽 저항을 다 더하고, 분자는 인접한 저항을 곱한다. 이렇게 기억하면 쉽게 푸실 수 있을 거예요. 정답은 2번 입니다.

5. 저항 R = 15[Ω]과 인덕턴스 L = 3[mH]를 병렬로 접속한 회로의 서셉턴스의 크기는 약 몇 [℧]인가? (단, ω = 2π × 10^5) ① 3.2 × 10^-2 ② 8.6 × 10^-3 ③ 5.3 × 10^-4 ④ 4.9 × 10^-5 (풀이) 이 문제는 서셉턴스라는 용어를 알면 쉽게 푸는 문제입니다. 서셉턴스는 리액턴스의 역수라 할 수 있어요. (사실 저항 R은 함정이라고 할 수 있겠습니다. 값이 주어졌으니까, 혼란이 올 수도 있긴 합니다.) 용어를 아는 지 묻는 문제이고, 점수 주려고 낸 문제니까, 꼭 정답 3번을 찾으세요.

4. △결선된 평형 3상 부하로 흐르는 선전류가 Ia, Ib, Ic 일 때, 이 부하로 흐르는 영상분 전류 I0[A]는? ①3Ia ② Ia ③(1/3)Ia ④0 (풀이) 영상분 전류 I0=(1/3)*(Ia + Ib + Ic) 입니다. 그런데 평형 3상 부하라는 단서에서 각 선전류의 벡터합이 0이라고 할 수 있겠습니다. 즉, Ia + Ib + Ic = 0 이기 때문에 I0=(1/3)* 0 입니다. 결국 I0 = 0이 됩니다. 따라서 정답은 4번 입니다.

3. (풀이) 라플라스 변환은 시간함수를 주파수함수(t->s)로 바꿔주는 방법입니다. 역과정인 라플라스 역변환은 주파수 함수를 시간(s->t)으로 바꾸는 방법이예요. 전기기사에서는 제어공학에서 많이 볼 수 있어요. s라고 써있다면 주파수 함수다 생각하면 되요. 제어공학에서는 주파수함수를 이용해 시스템의 안정도를 판별하는데요. 회로이론에서는 라플라스 변환과 역변환 과정을 수학적으로 물어보는 문제가 주로 출제 됩니다. 그래서 자주 풀어봐야 감이 잡히고, 기본적인 변환은 암기를 해야 쉽게 풀이가 가능합니다. 몇 번 풀어보면 감이 잡히실 문제 입니다. 포기하지 마시고 꼭 정답 4번 찾으세요.

2. 그림과 같은 H형 4단자 회로망에서 4단자 정수(전송파라미터) A는? (단, V1은 입력전압이고, V2는 출력전압이고, A는 출력 개방 시 회로망의 전압 이득(V1/V2) 이다. (풀이) 4단자 정수망을 푸는 문제네요. 별표해놓은 부분은 암기를 해야 행렬풀이가 쉬울 거예요. 중간중간 ?을 해놓은 이유는 A이외에는 정답을 찾는 데 필요 없기 때문입니다. 그래서 정답은 2번이 되겠습니다.

1. 특성 임피던스가 400[Ω]인 회로 말단에 1,200[Ω]의 부하가 연결되어 있다. 전원 측에 20[kV]의 전압을 인가할 때 반사파의 크기[kV]는? (단, 선로에서의 전압감쇠는 없는 것으로 간주한다.) ① 3.3② 5③ 10④ 33 (풀이) 이 문제는 전력공학에서도 비슷하게 나오는 문제인데요. 일단, 반사 계수와 투과 계수를 구하는 법을 알아야 풀수 있어요. 투과되는 것은 원래 있던 선로전압에 서지파가 가해지니까 분자가 커지겠지만, 반발되는 전압은 원래 기준보다 작아진다고 생각하고 외우면 조금 더 쉽게 암기가 가능한데요. 공식만 알면 어렵지 않은 문제니, 꼭 풀어보세요. 정답은 3번 입니다.

20. 1회선 송전선과 변압기의 조합에서 변압기의 여자 어드미턴스를 무시하였을 경우 송수전단의 관계를 나타내는 단자 4 정수 C0는? (단, A0 = A + CZts, B0 = B + AZtr + DZts + CZtr Zts, D0 = D + CZtr 여기서 , Zts는 송전단변압기의 임피던스이며, Ztr은 수전단변압기의 임피던스이다.) ① C ② C + DZts ③ C + AZts ④ CD + CA (풀이) 4단자 정수의 계산에 대한 문제 입니다. 이런 문제가 나오면 많이들 어려워 하시더라구요. 어려운 건 사실이지만, 일단 이 문제를 풀기 위해서는 행렬의 곱에 대한 방법을 알아야 되고, 반복적으로 풀이해보는 것 밖에 답이 없습니다. 여기서 중요한 것은 변압기의 여자 어드미턴스를 무시하였다는 거예요. 즉..