전기기능사 기출 유형 문제 풀이와 해설

옴의 법칙(전압·전류·저항의 관계를 나타내는 법칙)을 그대로 쓰는 문제입니다.

1. 공식: 전류 I = 전압 V ÷ 저항 R
2. 숫자 대입: I = 100 ÷ 20
3. 답: I = 5A

틀린 선지

• ① 0.2A: 저항을 전압으로 나눈 값(20 ÷ 100)입니다. 나누는 순서가 거꾸로 되었습니다.
• ② 2A: 계산 실수로 나오기 쉬운 값입니다.
• ④ 2000A: 전압과 저항을 곱한 값(100 × 20)입니다. 곱하는 것이 아니라 나눠야 합니다.

변압기는 철심에 코일 두 개를 감은 것입니다. 1차 코일에 교류를 흘리면 철심 속의 자속(자석의 힘)이 계속 변하고, 이 변화가 2차 코일에 전압을 만들어 냅니다. 자속의 변화로 전압이 생기는 이 현상이 전자유도입니다.

직류는 자속이 변하지 않으므로 변압기로 전압을 바꿀 수 없습니다.

틀린 선지

• ① 정전유도: 전하가 가까이 오면 반대 전하가 끌려오는 현상으로, 콘덴서와 관련됩니다.
• ② 플레밍의 왼손 법칙: 전동기가 힘을 받는 방향을 알려 주는 법칙입니다.
• ③ 줄의 법칙: 전류가 흐를 때 생기는 열에 관한 법칙입니다.

합성수지관(PVC 같은 플라스틱 전선관)은 금속관보다 무르고 열에 휘기 쉬워서 촘촘하게 고정해야 합니다. KEC 기준으로 지지점 간 거리는 1.5m 이하입니다.

함께 외울 숫자

• 합성수지관: 1.5m 이하
• 케이블 공사: 2m 이하
• 금속덕트: 3m 이하

틀린 선지

• ① 1.0m: 캡타이어 케이블의 지지점 간 거리입니다.
• ③ 2.0m: 케이블 공사의 지지점 간 거리입니다.
• ④ 3.0m: 금속덕트의 지지점 간 거리입니다.

직렬 연결(저항을 한 줄로 이어 붙인 연결)에서는 저항값을 그대로 더하면 됩니다.

1. 공식: R = R1 + R2 + R3
2. 숫자 대입: R = 10 + 20 + 30
3. 답: R = 60Ω

틀린 선지

• ② 30Ω: 가장 큰 저항 하나만 본 값입니다.
• ③ 약 5.5Ω: 병렬(나란히 연결)로 계산했을 때의 값입니다. 병렬이면 1/10 + 1/20 + 1/30 = 11/60 이고 뒤집으면 약 5.5Ω이 됩니다.
• ④ 6000Ω: 세 저항을 모두 곱한 값입니다.

권수비는 1차 코일과 2차 코일을 감은 횟수의 비율입니다. 전압은 감은 횟수에 비례하므로 전압의 비율과 같습니다.

1. 공식: a = V1 ÷ V2
2. 숫자 대입: a = 6600 ÷ 220
3. 답: a = 30

검산: 220 × 30 = 6600 으로 맞습니다.

틀린 선지

• ① 3, ③ 300: 자릿수를 잘못 계산한 값입니다.
• ④ 1/30: 거꾸로 나눈 값(220 ÷ 6600)입니다. 권수비는 1차를 2차로 나눕니다.

KEC에서는 전압을 세 단계로 나눕니다.

• 저압: 교류 1kV 이하, 직류 1.5kV 이하
• 고압: 저압을 넘고 7kV 이하
• 특고압: 7kV 초과

예전 기준(교류 600V, 직류 750V 이하)과 달라졌으므로 주의해야 합니다.

틀린 선지

• ① 600V 이하: 예전 기준의 교류 저압 범위입니다.
• ② 750V 이하: 예전 기준의 직류 저압 범위입니다.
• ④ 1.5kV 이하: 지금 기준의 직류 저압 범위입니다. 문제는 교류를 물었습니다.

교류는 전압이 계속 오르내립니다. 우리가 보통 말하는 220V는 실효값(직류와 같은 일을 하는 크기로 환산한 값)이고, 실제 파형의 가장 높은 값이 최댓값입니다.

1. 공식: 최댓값 = 실효값 × √2
2. √2 는 약 1.414
3. 숫자 대입: 220 × 1.414
4. 답: 약 311V

틀린 선지

• ① 약 156V: √2 로 나눈 값(220 ÷ 1.414)입니다. 곱해야 합니다.
• ② 220V: 실효값 그대로입니다.
• ④ 약 381V: √3(약 1.732)을 곱한 값입니다. √3 은 3상 교류에서 쓰는 숫자입니다.

3상 유도전동기는 세 전선에 들어오는 전기의 순서(상회전 방향)에 따라 회전 자기장이 도는 방향이 정해집니다. 세 선 중 아무 2선이나 서로 바꾸면 순서가 뒤집혀 반대로 돕니다.

틀린 선지

• ① 전압을 낮추면 힘(토크)이 약해질 뿐 방향은 그대로입니다.
• ② 주파수를 높이면 속도가 빨라질 뿐 방향은 그대로입니다.
• ③ 3선을 모두 차례로 옮기면(R→S, S→T, T→R) 순서가 그대로여서 회전 방향이 바뀌지 않습니다.

KEC의 금속관 공사 기준을 묻는 문제입니다.

• 전선은 절연전선을 쓰되 옥외용 비닐 절연전선(OW)은 제외합니다.
• 전선은 연선(여러 가닥을 꼰 전선)을 씁니다. 단, 단면적 10mm² 이하(알루미늄은 16mm² 이하)는 단선도 됩니다.
• 관 안에는 접속점을 만들지 않습니다. 전선은 반드시 박스 안에서 잇습니다.
• 관 두께는 콘크리트에 묻을 때 1.2mm 이상, 그 밖에는 1.0mm 이상입니다.

틀린 선지

• ① OW 전선은 금속관 공사에 쓸 수 없습니다.
• ③ 25mm²는 10mm²를 넘으므로 단선이 아니라 연선을 써야 합니다.
• ④ 콘크리트에 묻을 때는 1.2mm 이상이어야 합니다.

교류에서는 코일도 전류를 방해합니다. 이것을 유도 리액턴스(XL)라고 하고, 저항과 합친 전체 방해 정도를 임피던스(Z)라고 합니다. 저항과 리액턴스는 그냥 더하지 않고 직각삼각형의 빗변처럼 계산합니다.

1. 공식: Z = √(R² + XL²)
2. 숫자 대입: Z = √(6² + 8²)
3. 6² = 36, 8² = 64, 합하면 100
4. Z = √100 = 10Ω
5. 전류: I = V ÷ Z = 100 ÷ 10
6. 답: I = 10A

3 : 4 : 5 (6 : 8 : 10) 직각삼각형 숫자는 시험에 자주 나오니 외워 두면 편합니다.

틀린 선지

• ① 약 7.1A: 저항과 리액턴스를 그냥 더해(6 + 8 = 14Ω) 계산한 값입니다.
• ③ 12.5A: 리액턴스 8Ω으로만 나눈 값입니다.
• ④ 약 16.7A: 저항 6Ω으로만 나눈 값입니다.