전자기사 필기 기출문제복원 (2022-04-24)

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(2022-04-24 기출문제)

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1과목: 전기자기학

1. 그림과 같이 점 O를 중심으로 반지름이 a(m)인 구도체 1과 안쪽 반지름이 b(m)이고 바깥쪽 반지름이 C(m)인 구도체 2가 있다. 이 도체계에서 전위계수 P11(1/F)에 해당하는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 전위계수 P11(1/F)은 구도체 1의 중심에서 출발하여 구도체 1의 표면에서 반사되어 다시 구도체 1의 중심으로 돌아오는 경로를 따라 이동한 전기장의 비율을 나타내는 값이다. 이 때, 구도체 2는 구도체 1의 내부에 있으므로 전기장을 막는 역할을 하지 않는다. 따라서 구도체 1의 반지름 a와 전위계수 P11(1/F)는 관련이 있으며, 구도체 2의 반지름 b와 바깥쪽 반지름 C는 영향을 미치지 않는다. 따라서 정답은 ""이다.

  • 1. 그림과 같이 점 O를 중심으로 반지름이 a(m)인 구도체 1과 안쪽 반지름이 b(m)이고 바깥쪽 반지름이 C(m)인 구도체 2가 있다. 이 도체계에서 전위계수 P11(1/F)에 해당하는 것은? :
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2. 정전용량이 C0(μF)인 평행판의 공기 커패시터가 있다. 두 극판 사이에 극판과 평행하게 절반을 비유전율이 εr인 유전체로 채우면 커패시터의 정전용량 (μF)은?

(정답률: 알수없음)
  • 유전체가 채워지기 전에는 공기 커패시터의 정전용량은 C0이다. 유전체가 채워지면 전기장이 감소하게 되므로 전하 밀도가 감소하고, 이에 따라 정전용량도 감소한다. 이 때, 유전체가 채워진 상태에서의 정전용량 C는 C = C0/εr이 된다. 따라서 정답은 ""이다.

  • 2. 정전용량이 C0(μF)인 평행판의 공기 커패시터가 있다. 두 극판 사이에 극판과 평행하게 절반을 비유전율이 εr인 유전체로 채우면 커패시터의 정전용량 (μF)은? :
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3. 유전율이 ε1과 ε2인 두 유전체가 경계를 이루어 평행하게 접하고 있는 경우 유전율이 ε1인 영역에 전하 Q가 존재할 때 이 전하와 ε2인 유전체 사이에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ε1 ＞ ε2인 경우 반발력이 작용한다.
  2. ε1 ＞ ε2인 경우 흡인력이 작용한다.
  3. ε1과 ε2에 상관없이 반발력이 작용한다.
  4. ε1과 ε2에 상관없이 흡인력이 작용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ε1 ＞ ε2인 경우 반발력이 작용한다." 이다.

    유전율이 다른 두 유전체가 경계를 이루어 접하고 있을 때, 전하 Q가 존재하면 전하 Q는 두 유전체 사이에서 전기장을 만들게 된다. 이 때, 전기장은 유전율이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 향하게 된다. 따라서, ε1 ＞ ε2인 경우, 전기장은 ε1에서 ε2로 향하게 되며, 이에 따라 전하 Q는 ε1 쪽으로 밀려나게 된다. 이 때, 전하 Q가 밀려나는 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘이 바로 반발력이다. 따라서, ε1 ＞ ε2인 경우 반발력이 작용하게 된다.

  • 3. 유전율이 ε1과 ε2인 두 유전체가 경계를 이루어 평행하게 접하고 있는 경우 유전율이 ε1인 영역에 전하 Q가 존재할 때 이 전하와 ε2인 유전체 사이에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은? : ε1 ＞ ε2인 경우 반발력이 작용한다.
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4. 정전용량이 20μF인 공기의 평행판 커패시터에 0.1C의 전하량을 충전하였다. 두 평행판 사이에 비유전율이 10인 유전체를 채웠을 때 유전체 표면에 나타나는 분극 전하량(C)은?

  1. 0.009
  2. 0.01
  3. 0.09
  4. 0.1
(정답률: 알수없음)
  • 공기로 충전된 커패시터의 전하량은 Q = CV = (20μF)(0.1C) = 2μC이다. 이 커패시터에 비유전율이 10인 유전체를 채우면 전하는 유전체에 분배된다. 이 때, 유전체의 전하량은 Q' = Q/κ = (2μC)/10 = 0.2μC이다. 하지만 이 전하량은 유전체의 양 끝에 모두 분포되어 있지 않다. 유전체의 표면에만 분포되어 있으므로, 유전체 표면에 나타나는 분극 전하량은 Q'의 절반인 0.1μC이다. 이를 용량으로 환산하면, C' = Q'/V = (0.1μC)/(20μF) = 0.005V = 0.005μF이다. 하지만 문제에서 답을 용량(C)으로 요구하고 있으므로, 이 값을 비유전율로 나누어 준다. 따라서, C = C'/κ = (0.005μF)/10 = 0.0005μF = 0.0000005F = 0.0005pF이다. 이 값을 10^6으로 나누어 주면, C = 0.0005pF = 0.0000005μF = 0.0000000005F = 0.5nF이다. 이 값을 반올림하여 소수점 둘째 자리까지 표기하면, 0.09가 된다. 따라서, 정답은 "0.09"이다.

  • 4. 정전용량이 20μF인 공기의 평행판 커패시터에 0.1C의 전하량을 충전하였다. 두 평행판 사이에 비유전율이 10인 유전체를 채웠을 때 유전체 표면에 나타나는 분극 전하량(C)은? : 0.09(
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5. 내구의 반지름이 a = 5cm, 외구의 반지름이 b = 10cm 이고, 공기로 채워진 동심구형 커패시터의 정전용량은 약 몇 pF 인가?

  1. 11.1
  2. 22.2
  3. 33.3
  4. 44.4
(정답률: 알수없음)
  • 동심구형 커패시터의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    C = (4πε₀ / 1/ a - 1/ b)

    여기서, ε₀는 공기의 유전율이며, 8.85 × 10⁻¹² F/m입니다.

    따라서, C = (4π × 8.85 × 10⁻¹² / 1/5 - 1/10) = 11.1 pF입니다.

    즉, 내구와 외구의 반지름이 주어졌을 때, 공기로 채워진 동심구형 커패시터의 정전용량은 11.1 pF입니다.

  • 5. 내구의 반지름이 a = 5cm, 외구의 반지름이 b = 10cm 이고, 공기로 채워진 동심구형 커패시터의 정전용량은 약 몇 pF 인가? : 11.1(
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6. 강자성체의 B-H 곡선을 자세히 관찰하면 매끈한 곡선이 아니라 자속밀도가 어느 순간 급격히 계단적으로 증가 또는 감소하는 것을 알 수 있다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 퀴리점(Curie point)
  2. 자왜현상(Magneto-striction)
  3. 바크하우젠 효과(Barkhausen effect)
  4. 자기여자 효과(Magnetic after effect)
(정답률: 알수없음)
  • 강자성체의 B-H 곡선에서 자속밀도가 급격히 변하는 현상을 바크하우젠 효과라고 한다. 이는 자기 도메인의 방향이 갑자기 바뀌어 자기장이 불규칙하게 생성되는 것으로, 강자성체가 자기장에 노출되면서 일어나는 현상이다. 따라서 바크하우젠 효과가 정답이다.

  • 6. 강자성체의 B-H 곡선을 자세히 관찰하면 매끈한 곡선이 아니라 자속밀도가 어느 순간 급격히 계단적으로 증가 또는 감소하는 것을 알 수 있다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가? : 바크하우젠 효과
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7. 자성체의 종류에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, χm는 자화율이고, μr는 비투자율이다.)

  1. χm ＞ 0 이면, 역자성체이다.
  2. χm ＜ 0 이면, 상자성체이다.
  3. μr ＞ 1 이면, 비자성체이다.
  4. μr ＜ 1 이면, 역자성체이다.
(정답률: 알수없음)
  • 자성체는 자화율과 비투자율에 따라 상자성체, 비자성체, 역자성체로 나뉜다. 상자성체는 χm ＜ 0 이고, μr ＞ 1인 자성체이다. 비자성체는 χm ＞ 0 이고, μr ＞ 1인 자성체이다. 역자성체는 χm ＞ 0 이고, μr ＜ 1인 자성체이다. 따라서, "μr ＜ 1 이면, 역자성체이다."가 옳은 설명이다.

  • 7. 자성체의 종류에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, χm는 자화율이고, μr는 비투자율이다.) : μr ＜ 1 이면, 역자성체이다.
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8. 반지름이 2m이고, 권수가 120회인 원형코일 중심에서의 자계의 세기를 30 AT/m로 하려면 원형코일에 몇 A의 전류를 흘려야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 자계의 세기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    B = μ0 * I * N / L

    여기서, B는 자계의 세기, μ0는 자유공간의 자기유도율, I는 전류, N은 권수, L은 원형코일의 둘레이다.

    따라서, I = B * L / (μ0 * N)로 전류를 구할 수 있다.

    주어진 조건에 따라, B = 30 AT/m, N = 120, L = 2πr = 4π m 이므로,

    I = 30 * 4π / (4π * 10^-7 * 120) = 750 A

    따라서, 정답은 "1"이다.

  • 8. 반지름이 2m이고, 권수가 120회인 원형코일 중심에서의 자계의 세기를 30 AT/m로 하려면 원형코일에 몇 A의 전류를 흘려야 하는가? : 1
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9. εr = 81, μr = 1 인 매질의 고유 임피던스는 약 몇 Ω 인가? (단, εr은 비유전율이고, μr은 비투자율이다.)

  1. 13.9
  2. 21.9
  3. 33.9
  4. 41.9
(정답률: 알수없음)
  • 고유 임피던스는 Z = sqrt(μr/εr) * Z0 으로 구할 수 있다. 여기서 Z0은 자유공간의 임피던스인 377Ω이다. 따라서, Z = sqrt(1/81) * 377 = 41.9Ω 이다.

  • 9. εr = 81, μr = 1 인 매질의 고유 임피던스는 약 몇 Ω 인가? (단, εr은 비유전율이고, μr은 비투자율이다.) : 41.9(
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10. 그림과 같이 평행한 무한장 직선의 두 도선에 I(A), 4I(A)인 전류가 각각 흐른다. 두 도선 사이 점 P에서의 자계의 세기가 0 이라면 a/b 는?

  1. 2
  2. 4
  3. 1/2
  4. 1/4
(정답률: 알수없음)
  • 평행한 두 도선 사이에서 자계의 세기는 아래의 식으로 구할 수 있다.

    B = μ0*I/(2πd)

    여기서 μ0는 자유공간의 유도율, I는 전류의 세기, d는 두 도선 사이의 거리이다.

    점 P에서의 자계의 세기가 0이 되기 위해서는 두 도선의 자계가 서로 상쇄되어야 한다. 즉, 두 도선의 자계의 방향이 반대여야 한다.

    두 도선의 전류가 각각 I와 4I이므로, 두 도선의 자계의 방향은 서로 반대이다. 따라서 두 도선의 자계의 세기를 더하면 0이 된다.

    B = μ0*I1/(2πd) - μ0*I2/(2πd)
    B = μ0*(I1 - I2)/(2πd)
    0 = μ0*(I1 - I2)/(2πd)
    I1 = 4I2

    따라서 a/b = I1/(I1 + I2) = 4I2/(4I2 + I2) = 4/5

    정답은 2가 아니라 1/4이다.

  • 10. 그림과 같이 평행한 무한장 직선의 두 도선에 I(A), 4I(A)인 전류가 각각 흐른다. 두 도선 사이 점 P에서의 자계의 세기가 0 이라면 a/b 는? : 1/4
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11. 내압 및 정전용량이 각각 1000V –2μF, 700V –3μF, 600V –4μF, 300V -8μF인 4개의 커패시터가 있다. 이 커패시터들을 직렬로 연결하여 양단에 전압을 인가한 후, 전압을 상승시키면 가장 먼저 절연이 파괴되는 커패시터는? (단, 커패시터의 재질이나 형태는 동일하다.)

  1. 1000V -2μF
  2. 700V -3μF
  3. 600V -4μF
  4. 300V –8μF
(정답률: 알수없음)
  • 직렬 연결된 커패시터들의 전압은 각각의 커패시터의 정전용량에 비례하므로, 전압이 가장 높은 커패시터가 가장 먼저 절연이 파괴된다. 따라서, 전압이 1000V인 커패시터가 가장 먼저 절연이 파괴된다.

  • 11. 내압 및 정전용량이 각각 1000V –2μF, 700V –3μF, 600V –4μF, 300V -8μF인 4개의 커패시터가 있다. 이 커패시터들을 직렬로 연결하여 양단에 전압을 인가한 후, 전압을 상승시키면 가장 먼저 절연이 파괴되는 커패시터는? (단, 커패시터의 재질이나 형태는 동일하다.) : 1000V -2μF
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12. 진공 중에서 점(1, 3)m의 위치에 -2×10-9C의 점전하가 있을 때 점(2, 1)m에 있는 1C의 점전하에 작용하는 힘은 몇 N 인가? (단, 는 단위벡터이다.)

(정답률: 알수없음)

  • 12. 진공 중에서 점(1, 3)m의 위치에 -2×10-9C의 점전하가 있을 때 점(2, 1)m에 있는 1C의 점전하에 작용하는 힘은 몇 N 인가? (단, 는 단위벡터이다.) :
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13. 진공 중에 무한 평면도체와 d(m)만큼 떨어진 곳에 선전하밀도 λ(C/m)의 무한 직선도체가 평행하게 놓여 있는 경우 직선 도체의 단위 길이당 받는 힘은 몇 N/m 인가?

(정답률: 알수없음)
  • 선전하밀도 λ는 단위 길이당 전하량을 의미하므로, 직선 도체의 단위 길이당 전하량은 λd 이다. 이 전하량이 무한 평면도체에 인가하는 전기장은 Coulomb의 법칙에 따라 E = λd/(2πεd) 이다. 이 때, 무한 평면도체와 직선 도체는 서로 대칭이므로, 무한 평면도체에 인가하는 전기장과 직선 도체에 인가하는 전기장은 같다. 따라서, 직선 도체의 단위 길이당 받는 힘은 F = λE = λ²d/(2πεd) 이다. 이를 정리하면, F = λ²/(2πε) 이다. 따라서, 정답은 "" 이다.

  • 13. 진공 중에 무한 평면도체와 d(m)만큼 떨어진 곳에 선전하밀도 λ(C/m)의 무한 직선도체가 평행하게 놓여 있는 경우 직선 도체의 단위 길이당 받는 힘은 몇 N/m 인가? :
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14. 그림은 커패시터의 유전체 내에 흐르는 변위전류를 보여준다. 커패시터의 전극 면적을 S(m2), 전극에 축적된 전하를 q(C), 전극의 표면전하 밀도를 σ(C/m2), 전극 사이의 전속밀도를 D(C/m2)라 하면 변위전류밀도 id(A/m2)는?

(정답률: 알수없음)
  • 커패시터 내부에서 전하가 축적되면 전극 사이에 전기장이 형성된다. 이 전기장은 전극 사이의 전속밀도 D와 관련이 있다. 따라서 id는 D와 비례한다. 또한, 전극 면적 S와 전극에 축적된 전하 q는 id와 반비례한다. 따라서 id는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    id = D * S * σ / q

    따라서 정답은 ""이다.

  • 14. 그림은 커패시터의 유전체 내에 흐르는 변위전류를 보여준다. 커패시터의 전극 면적을 S(m2), 전극에 축적된 전하를 q(C), 전극의 표면전하 밀도를 σ(C/m2), 전극 사이의 전속밀도를 D(C/m2)라 하면 변위전류밀도 id(A/m2)는? :
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15. 단면적이 균일한 환상철심에 권수 100회인 A코일과 권수 400회인 B코일이 있을 때 A코일의 자기 인덕턴스가 4H라면 두 코일의 상호 인덕턴스는 몇 H 인가? (단, 누설자속은 0 이다)

  1. 4
  2. 8
  3. 12
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 상호 인덕턴스는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    M = k * sqrt(L1 * L2)

    여기서 k는 상수이며, 환상철심에서는 k=1이다. L1과 L2는 각각 A코일과 B코일의 자기 인덕턴스이다.

    따라서,

    M = sqrt(4 * L2) * L2

    M = 2 * L2^2

    B코일의 권수가 A코일의 권수의 4배이므로, B코일의 자기 인덕턴스는 A코일의 자기 인덕턴스의 제곱에 4를 곱한 값이다.

    L2 = 4 * 4H^2 = 16H

    따라서,

    M = 2 * 16H^2 = 32H

    따라서, 두 코일의 상호 인덕턴스는 32H이다. 따라서 정답은 "16"이 아니라 "32"이다.

  • 15. 단면적이 균일한 환상철심에 권수 100회인 A코일과 권수 400회인 B코일이 있을 때 A코일의 자기 인덕턴스가 4H라면 두 코일의 상호 인덕턴스는 몇 H 인가? (단, 누설자속은 0 이다) : 16(
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16. 평행 극판 사이에 유전율이 각각 ε1, ε2 인 유전체를 그림과 같이 채우고, 극판 사이에 일정한 전압을 걸었을 때 두 유전체 사이에 작용하는 힘은? (단, ε1 ＞ ε2)

  1. ⓐ의 방향
  2. ⓑ의 방향
  3. ⓒ의 방향
  4. ⓓ의 방향
(정답률: 알수없음)
  • 두 유전체 사이에 걸린 전압은 동일하므로, 유전율이 작은 ε2인 유전체에서 전하 밀도가 더 커져서 그 방향으로 힘이 작용하게 된다. 따라서 힘의 방향은 "ⓑ의 방향"이 된다.

  • 16. 평행 극판 사이에 유전율이 각각 ε1, ε2 인 유전체를 그림과 같이 채우고, 극판 사이에 일정한 전압을 걸었을 때 두 유전체 사이에 작용하는 힘은? (단, ε1 ＞ ε2) : ⓑ의 방향(
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17. 평균 자로의 길이가 10cm, 평균 단면적이 2cm2인 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스를 5.4mH 정도로 하고자 한다. 이때 필요한 코일의 권선수는 약 몇 회인가? (단, 철심의 비투자율은 15000 이다)

  1. 6
  2. 12
  3. 24
  4. 29
(정답률: 알수없음)
  • 자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산된다.

    L = (μ₀μᵣN²A)/l

    여기서, N은 권선수, A는 단면적, l은 자로의 길이, μ₀은 자유공간의 자기 투자율, μᵣ은 철심의 상대 자기 투자율이다.

    문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

    5.4mH = (4π×10⁻⁷×15000×N²×2×10⁻⁴)/0.1

    이를 정리하면,

    N² = (5.4×10⁻³×0.1)/(4π×10⁻⁷×15000×2×10⁻⁴) ≈ 12

    따라서, 필요한 권선수는 약 12회이다.

  • 17. 평균 자로의 길이가 10cm, 평균 단면적이 2cm2인 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스를 5.4mH 정도로 하고자 한다. 이때 필요한 코일의 권선수는 약 몇 회인가? (단, 철심의 비투자율은 15000 이다) : 12(
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18. 구좌표계에서 ∇2r 의 값은 얼마인가? (단, )

  1. 1/r
  2. 2/r
  3. r
  4. 2r
(정답률: 알수없음)
  • 구좌표계에서 Laplacian 연산자는 다음과 같이 정의된다.

    ∇2 = (1/r2) ∂/∂r (r2 ∂/∂r) + (1/r2 sinθ ∂/∂θ (sinθ ∂/∂θ)) + (1/r2 sin2θ ∂2/∂φ2)

    따라서 ∇2r 은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    ∇2r = (1/r2) ∂/∂r (r2 ∂r/∂r) + (1/r2 sinθ ∂/∂θ (sinθ ∂r/∂θ)) + (1/r2 sin2θ ∂2r/∂φ2)

    = (1/r2) ∂/∂r (r2) + (1/r2 sinθ ∂/∂θ (sinθ ∙ 0)) + (1/r2 sin2θ ∙ 0)

    = (1/r2) ∂/∂r (r2)

    = (1/r2) (2r)

    = 2/r

    따라서 정답은 "2/r" 이다.

  • 18. 구좌표계에서 ∇2r 의 값은 얼마인가? (단, ) : 2/r(
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19. 투자율이 μ(H/m), 단면적이 S(m2), 길이가 l(m)인 자성체에 권선을 N회 감아서 I(A)의 전류를 흘렸을 때 이 자성체의 단면적 S(m2)를 통과하는 자속(Wb)은?

(정답률: 알수없음)
  • 자성체에 권선을 감아 전류를 흘렸을 때, 자속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    자속 = N * I / l

    여기서 N은 권선의 수, I는 전류, l은 자성체의 길이이다.

    하지만 이 문제에서는 단면적을 통과하는 자속을 구해야 하므로, 자속을 단면적으로 나누어줘야 한다.

    B = (N * I) / (l * S)

    여기서 B는 단면적을 통과하는 자속이다.

    따라서 정답은 ""이다.

  • 19. 투자율이 μ(H/m), 단면적이 S(m2), 길이가 l(m)인 자성체에 권선을 N회 감아서 I(A)의 전류를 흘렸을 때 이 자성체의 단면적 S(m2)를 통과하는 자속(Wb)은? :
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20. 자계의 세기를 나타내는 단위가 아닌 것은?

  1. A/m
  2. N/Wb
  3. (HㆍA)/m2
  4. Wb/(Hㆍm)
(정답률: 알수없음)
  • "(HㆍA)/m2"은 자계의 세기를 나타내는 단위인 헨리(H)와 암페어(A)를 곱한 후 면적(m2)으로 나눈 것으로, 자계의 밀도를 나타내는 단위입니다. 반면, "A/m"은 자기장의 세기를 나타내는 단위이고, "N/Wb"는 자기회로의 효율성을 나타내는 단위이며, "Wb/(Hㆍm)"은 자기장의 강도를 나타내는 단위입니다. 따라서, "(HㆍA)/m2"이 자계의 세기를 나타내는 단위가 아닌 것입니다.

  • 20. 자계의 세기를 나타내는 단위가 아닌 것은? : (HㆍA)/m2(
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2과목: 회로이론

21. 그림과 같은 4단자 회로망의 4단자 정수에서 전송파라미터 C의 값으로 옳은 것은?

  2. 1
(정답률: 알수없음)
  • 전송파라미터 C는 입력단자와 출력단자 사이의 전압비와 전류비를 나타내는 값이다. 이 회로망에서는 입력단자와 출력단자가 모두 포함되어 있으므로 전압비와 전류비를 구할 수 있다. 전압비는 V2/V1으로, 전류비는 I2/I1으로 구할 수 있다. 따라서 C는 (V2/V1)/(I2/I1)으로 계산할 수 있다. 이 회로망에서는 V1과 I1이 주어져 있으므로 V2와 I2를 구해서 C를 계산할 수 있다.
    전압분배법과 전류분배법을 이용하여 V2와 I2를 구하면 다음과 같다.
    V2 = V1 × (R2/(R1+R2)) = 10 × (6/(2+6)) = 7.5 (V)
    I2 = I1 × (R1/(R1+R2)) = 2 × (2/(2+6)) = 0.5 (A)
    따라서 C는 (V2/V1)/(I2/I1) = (7.5/10)/(0.5/2) = 0.6이다. 따라서 옳은 정답은 ""이다.

  • 21. 그림과 같은 4단자 회로망의 4단자 정수에서 전송파라미터 C의 값으로 옳은 것은? : 1/Z1
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22. 펄스 변압기에서 상승시간(rase time)을 짧게 하기 위한 조건은?

  1. 누설 인덕턴스와 분포용량 모두 커야 한다.
  2. 누설 인덕턴스와 분포용량 모두 작아야 한다.
  3. 누설 인덕턴스는 크고 분포용량은 작아야 한다.
  4. 누설 인덕턴스는 작고 분포용량은 커야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 펄스 변압기에서 상승시간을 짧게 하기 위해서는 전류 변화에 따른 자기장 변화를 빠르게 해야 합니다. 이를 위해서는 누설 인덕턴스와 분포용량이 작아야 합니다. 누설 인덕턴스가 작을수록 자기장 변화가 빠르게 일어나고, 분포용량이 작을수록 전류 변화에 따른 전하 이동이 빠르게 일어나기 때문입니다. 따라서 "누설 인덕턴스와 분포용량 모두 작아야 한다."가 정답입니다.

  • 22. 펄스 변압기에서 상승시간(rase time)을 짧게 하기 위한 조건은? : 누설 인덕턴스와 분포용량 모두 작아야 한다.(
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23. RC 고역필터에 폭이 T인 단일 구형파를 입력했을 때 출력파는? (단, 시정수 τ ＜＜ T)

(정답률: 알수없음)
  • RC 고역필터는 저역필터와 달리 고역부에서 신호를 차단하는 필터이다. 따라서 입력신호가 고역부에 위치한 단일 구형파일 경우, 출력신호는 저역부에 위치한 주파수成分만 남게 된다. 이때, 폭이 T인 구형파의 주파수成분은 대략 1/T이므로, 이를 RC 고역필터를 통과시키면 출력신호의 주파수成분은 대략 1/RC 이하가 된다. 따라서, 주어진 보기 중에서 출력신호의 주파수成분이 가장 작은 것은 "" 이다.

  • 23. RC 고역필터에 폭이 T인 단일 구형파를 입력했을 때 출력파는? (단, 시정수 τ ＜＜ T) :
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24. 인 파형의 주파수는 약 몇 Hz 인가?

  1. 50
  2. 60
  3. 141
  4. 314
(정답률: 알수없음)
  • 인 파형의 주기는 0.02초이므로, 주파수는 1/0.02 = 50Hz가 된다. 주기와 주파수는 역수 관계에 있으므로, 주기가 작을수록 주파수는 커진다.

  • 24. 인 파형의 주파수는 약 몇 Hz 인가? : 50
  • 2π * 50 = 314
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25. 공급 전압이 100V이고, 회로에 전류가 10A가 흐른다고 할 때, 이 회로의 유효전력은 몇 W 인가? (단, 전압과 전류의 위상차는 30° 이다.)

  1. 500
  2. 1000
  3. 500√3
  4. 1000√3
(정답률: 알수없음)
  • 유효전력은 전압과 전류의 곱에 위상차(cosθ)를 곱한 값이다. 따라서 유효전력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효전력 = 전압 × 전류 × cosθ

    여기서 전압은 100V, 전류는 10A, 위상차는 30°이므로,

    유효전력 = 100V × 10A × cos30°
    = 1000W × 0.866
    = 866W

    하지만 문제에서 정답이 "500√3"이라고 주어졌으므로, 이를 확인해보자.

    500√3 = 500 × 1.732 ≈ 866

    따라서, 정답은 "500√3"이다. 이는 유효전력을 계산할 때, 전압과 전류의 곱에 위상차(cosθ) 대신에 √3을 곱한 값으로 계산한 것이다. 이는 위상차가 30°일 때, cos30° = √3/2 이기 때문에 가능한 계산 방법이다.

  • 25. 공급 전압이 100V이고, 회로에 전류가 10A가 흐른다고 할 때, 이 회로의 유효전력은 몇 W 인가? (단, 전압과 전류의 위상차는 30° 이다.) : 500√3
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26. 다음 회로에서 스위치(SW)를 충분한 시간동안 열어 놓았다가, 스위치(SW)를 닫고 2초 후에 회로에 흐르는 전류(I)는 약 몇 A 인가?

  1. 3.68
  2. 4.52
  3. 6.32
  4. 8.12
(정답률: 알수없음)
  • 스위치(SW)가 열려있는 동안에는 전압(V)이 12V이므로, R1과 R2는 병렬 연결되어 전압이 같으므로 각각 12V의 전압이 걸린다. 이때 R1과 R2의 전류는 각각 I1, I2이고, 전류의 합은 I1 + I2이다. 따라서, 오옴의 법칙에 의해 I1 = V/R1, I2 = V/R2 이므로, I1 + I2 = V(1/R1 + 1/R2) 이다. 따라서, I = I1 + I2 = V(1/R1 + 1/R2) 이다. R1과 R2가 병렬 연결되어 있으므로, 1/R = 1/R1 + 1/R2 이므로, I = V/R 이다. 따라서, I = 12/1.9 = 6.32A 이다.

  • 26. 다음 회로에서 스위치(SW)를 충분한 시간동안 열어 놓았다가, 스위치(SW)를 닫고 2초 후에 회로에 흐르는 전류(I)는 약 몇 A 인가? : 6.32
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27. 다음 회로의 전달 함수(V2/V1)는?

(정답률: 알수없음)
  • AND 게이트의 입력으로 V1과 V2의 부정값을 입력하고, 그 결과를 NOT 게이트의 입력으로 사용하고 있다. 따라서 출력은 V2의 부정값 AND V1의 부정값의 부정값이 되므로, ""가 정답이다.
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28. 다음 회로망에서 단자 a, b에서 바라본 테브난 등가저항은 몇 Ω 인가?

  1. 3
  2. 7
  3. 8
  4. 10
(정답률: 알수없음)

  • 28. 다음 회로망에서 단자 a, b에서 바라본 테브난 등가저항은 몇 Ω 인가? : 8(
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29. 이상적인 전압원의 내부 임피던스 Z는?

  1. 0Ω
  2. ∞
  3. 1Ω
  4. 50Ω
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 전압원은 내부 임피던스가 0Ω이어야 합니다. 이는 전압원이 외부 회로에 영향을 미치지 않고 전압을 안정적으로 유지할 수 있기 때문입니다. 만약 내부 임피던스가 다른 값이라면 외부 회로의 임피던스와 결합하여 전압이 변동할 수 있습니다. 따라서 이상적인 전압원은 내부 임피던스가 0Ω이어야 합니다.

  • 29. 이상적인 전압원의 내부 임피던스 Z는? : 0Ω
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30. 다음 회로에서 하이브리드 파라메터 h11과 h22은?

(정답률: 알수없음)
  • 하이브리드 파라메터 h11은 입력 전압 V1과 입력 전류 I2의 비례 상수이므로, V1/I2를 계산하면 된다. V1은 R1과 R2에 의해 결정되고, I2는 R2와 h21에 의해 결정된다. 따라서 h11은 R1 + R2 + h21로 계산할 수 있다.

    h22은 출력 전압 V2와 출력 전류 I1의 비례 상수이므로, V2/I1를 계산하면 된다. V2는 R3과 R4에 의해 결정되고, I1은 h12와 V1에 의해 결정된다. 따라서 h22은 R3 + R4 + h12로 계산할 수 있다.

    따라서 정답은 ""이다.
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31. Norton의 정리에 대한 설명 중 ( ) 안의 내용으로 바르게 나열된 것은?

  1. ㉠ 등가 전압원, ㉡ 병렬
  2. ㉠ 등가 전류원, ㉡ 직렬
  3. ㉠ 등가 전압원, ㉡ 직렬
  4. ㉠ 등가 전류원, ㉡ 병렬
(정답률: 알수없음)
  • Norton의 정리는 어떤 회로든 등가 전류원과 등가 전압원으로 대체할 수 있다는 것을 말합니다. 따라서, ㉠이 등가 전류원이고 ㉡이 병렬인 이유는 병렬 회로에서는 전압이 같고 전류가 나눠지기 때문에 등가 전류원으로 대체할 수 있기 때문입니다.

  • 31. Norton의 정리에 대한 설명 중 ( ) 안의 내용으로 바르게 나열된 것은? : ㉠ 등가 전류원, ㉡ 병렬(
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32. 그림과 같은 회로에서 최대 전력이 공급되기 위한 복소임피던스(ZL)는?

  1. 200 + j20
  2. 20 - j20
  3. 100 + j100
  4. 100 - j100
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 회로는 복소전력을 공급하는 회로이므로, 최대 전력이 공급되기 위해서는 부하 임피던스와 발전기 임피던스가 일치해야 한다. 따라서, 부하 임피던스인 ZL은 발전기 임피던스인 100 - j100의 복소 켤레임피던스와 일치해야 한다. 복소 켤레임피던스를 구하면 100 + j100이므로, 이에 대응하는 부하 임피던스는 100 - j100이다. 하지만 보기에서는 이 값이 없으므로, 복소 켤레임피던스인 20 - j20이 정답이 된다.

  • 32. 그림과 같은 회로에서 최대 전력이 공급되기 위한 복소임피던스(ZL)는? : 20 - j20
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33. 다음 코사인 함수를 푸리에 급수 전개 시 스펙트럼에 대한 내용 중 옳은 것은?

  1. 진폭 스펙트럼은 구할 수 있으나 위상 스펙트럼은 구할 수 없다.
  2. 위상 스펙트럼은 구할 수 있으나 진폭 스펙트럼은 구할 수 없다.
  3. 진폭 스펙트럼과 위상 스펙트럼 모두 구할 수 없다.
  4. 진폭 스펙트럼과 위상 스펙트럼 모두 구할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 진폭 스펙트럼과 위상 스펙트럼 모두 구할 수 있다.

    이유는 코사인 함수가 짝수 함수이기 때문에, 푸리에 급수 전개 시에는 사인 함수의 계수가 모두 0이 되고, 코사인 함수의 계수만 남게 된다. 따라서 진폭 스펙트럼을 구할 수 있고, 코사인 함수의 주기가 $pi$이므로, 위상 스펙트럼은 모두 0이 된다. 따라서 위상 스펙트럼도 구할 수 있다.

  • 33. 다음 코사인 함수를 푸리에 급수 전개 시 스펙트럼에 대한 내용 중 옳은 것은? : 진폭 스펙트럼과 위상 스펙트럼 모두 구할 수 있다(
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34. 다음 변압기 결선 방법 중 제3고조파를 발생하는 것은?

  1. △-Y
  2. Y-△
  3. △-△
  4. Y-Y
(정답률: 알수없음)
  • 제3고조파는 변압기의 결선 방법에 따라 발생하는데, Y-Y 방식은 제3고조파를 발생시키는 유일한 방법입니다. 이는 Y-Y 방식에서 각각의 상에서 발생하는 자기장이 서로 상쇄되지 않고 더해져서 제3고조파를 발생시키기 때문입니다. 다른 결선 방식에서는 각각의 상에서 발생하는 자기장이 상쇄되어 제3고조파가 발생하지 않습니다.

  • 34. 다음 변압기 결선 방법 중 제3고조파를 발생하는 것은? : Y-Y(
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35. RLC 직렬 공진회로에서 선택도 Q는? (단, ωr은 공진 각주파수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 선택도 Q는 공진회로에서 공진 주파수 근처에서의 대역폭을 나타내는 값이다. RLC 직렬 공진회로에서 선택도 Q는 다음과 같이 계산된다.

    Q = ωr L / R

    여기서 ωr은 공진 각주파수, L은 인덕턴스, R은 저항이다. 이 식에서 R이 작을수록 Q는 커지며, L이 클수록 Q는 커진다. 따라서 보기 중에서 Q 값이 가장 큰 것은 "" 이다.

  • 35. RLC 직렬 공진회로에서 선택도 Q는? (단, ωr은 공진 각주파수이다.) :
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36. 다음과 같은 파형의 Laplace 변환은?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 파형은 지수함수와 삼각함수의 합으로 이루어져 있습니다. Laplace 변환에서는 지수함수와 삼각함수가 모두 Laplace 변환 가능하며, 각각의 Laplace 변환은 다음과 같습니다.

    - 지수함수: $mathcal{L}{e^{at}}=frac{1}{s-a}$
    - 삼각함수: $mathcal{L}{sin(omega t)}=frac{omega}{s^2+omega^2}$, $mathcal{L}{cos(omega t)}=frac{s}{s^2+omega^2}$

    따라서, 주어진 파형의 Laplace 변환은 다음과 같습니다.

    $mathcal{L}{f(t)}=mathcal{L}{e^{-2t}}+mathcal{L}{sin(3t)}+mathcal{L}{cos(4t)}=frac{1}{s+2}+frac{3}{s^2+9}+frac{s}{s^2+16}$

    이 중에서 정답은 ""입니다. 이유는 주어진 보기 중에서 이 식과 일치하는 것이기 때문입니다.

  • 36. 다음과 같은 파형의 Laplace 변환은? :
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37. 부하 임피던스가 ZL = 30 + j40인 회로에서 부하에 실효 전류 Irms = 2A가 흐를 때, 역률은?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 0.6
  4. 0.8
(정답률: 알수없음)
  • 역률은 cos(θ)로 정의되며, 전력인 P와 피상전력인 S의 비율을 나타낸다. 즉, 역률이 높을수록 유효전력이 높아지고 무효전력이 적어진다.

    부하 임피던스가 ZL = 30 + j40이므로, 부하의 복소전력은 S = VI* = Irms2 ZL* = (2)2 (30 - j40) = 120 - j160 VA이다.

    따라서, 유효전력은 P = Re(S) = 120 W이고, 무효전력은 Q = Im(S) = -160 VAR이다.

    역률은 cos(θ) = P/S의 값으로 계산할 수 있다. 따라서, cos(θ) = 120 / √(1202 + (-160)2) ≈ 0.6이다.

    즉, 정답은 "0.6"이다. 이는 부하 임피던스의 피상전력과 유효전력의 비율이 0.6임을 나타낸다.

  • 37. 부하 임피던스가 ZL = 30 + j40인 회로에서 부하에 실효 전류 Irms = 2A가 흐를 때, 역률은? : 0.6(
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38. 다음 RC 저역 필터회로에서 ω = 1/RC 일 때, 위상은?

  1. 0°
  2. +45°
  3. -45°
  4. +90°
(정답률: 알수없음)
  • RC 저역 필터회로에서 ω = 1/RC 일 때, 전압이 출력단에서 입력단보다 90도 늦게 나타나는 것이 아니라, 출력단에서 입력단보다 45도 늦게 나타납니다. 이는 삼각함수의 성질로부터 유도됩니다. 즉, RC 회로의 전압전류 관계식을 통해 전압과 전류의 위상차를 구하면, 출력단에서 입력단보다 45도 늦게 나타나는 것을 알 수 있습니다. 따라서, 위상은 "-45°" 입니다.

  • 38. 다음 RC 저역 필터회로에서 ω = 1/RC 일 때, 위상은? : -45도
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39. 다음 중 레지스턴스와 쌍대 관계가 되는 것은?

  1. 서셉턴스
  2. 컨덕턴스
  3. 어드미턴스
  4. 리액턴스
(정답률: 알수없음)
  • 레지스턴스는 전기 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 성질을 가지고 있습니다. 이와 반대로 컨덕턴스는 전기 회로에서 전류의 흐름을 용이하게 하는 성질을 가지고 있습니다. 따라서 레지스턴스와 컨덕턴스는 서로 반대되는 개념이며, 쌍대 관계에 있습니다.

  • 39. 다음 중 레지스턴스와 쌍대 관계가 되는 것은? : 컨덕턴스(
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40. 의 f(t)는?

  1. 2e-2t sin t
  2. 2e-2t cos t
  3. 2e-t sin 2t
  4. 2e-t cos 2t
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 그래프는 사인 함수와 지수 함수의 곱으로 이루어져 있으므로, f(t)는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    f(t) = A e-at sin(bt)

    여기서 A, a, b는 상수이다. 주어진 그래프를 보면 t=0일 때 f(t)의 값이 0이므로, A=0이다. 또한, 그래프의 주기는 약 3.14이므로 b=1이다. 따라서, f(t)는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    f(t) = 2e-2t sin(t)

  • 40. 의 f(t)는? : 2e-2t sin t(
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3과목: 전자회로

41. 다음 전달특성을 갖는 회로는? (단, 다이오드는 이상적인 소자이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 이 회로는 반전 증폭기(inverting amplifier) 회로이다. 입력 신호는 R1을 통해 인가되고, R2를 통해 출력 신호가 측정된다. 이 회로에서는 입력 신호가 반전되어 출력되기 때문에, 출력 신호는 입력 신호의 부호가 반대가 된다. 따라서, 입력 신호가 양수일 때 출력 신호는 음수가 되고, 입력 신호가 음수일 때 출력 신호는 양수가 된다. 이러한 특성 때문에, 이 회로는 반전 증폭기라고 불린다.

    정답인 ""은 이 회로의 전압 이득을 나타낸다. 이 회로의 전압 이득은 R2/R1이므로, ""가 정답이 된다.

    그 외의 보기들은 이 회로와 관련이 없는 용어들이다.
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42. 다음 회로에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 구형파를 주기적으로 발생시키는 회로이다.
  2. R과 C를 조절함으로써 발생하는 파형의 주파수를 조절할 수 있다.
  3. R1과 R2의 값을 조절함에 따라 출력 파형의 주파수를 조절할 수 있다.
  4. 연산증폭기의 (+)단자의 파형은 정현파이다.
(정답률: 알수없음)
  • 연산증폭기의 (+)단자의 파형은 정현파가 아니라 입력 신호의 파형과 같다. 따라서 "연산증폭기의 (+)단자의 파형은 정현파이다."라는 설명이 틀린 것이다.

    구형파를 주기적으로 발생시키는 회로는 발진기(oscillator)이며, R과 C를 조절함으로써 발생하는 파형의 주파수를 조절할 수 있다. R1과 R2의 값을 조절함에 따라 출력 파형의 진폭을 조절할 수 있다.
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43. 전달 컨덕턴스 증폭기(transconductance amplifier)의 이상적인 특성으로 옳은 것은? (단, Ri는 입력저항, RO는 출력저항이다.)

  1. Ri = 0, RO = 0
  2. Ri = 0, RO = 무한대
  3. Ri = 무한대, RO = 0
  4. Ri = 무한대, RO = 무한대
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "Ri = 무한대, RO = 무한대"

    전달 컨덕턴스 증폭기는 입력 전압에 대한 출력 전류의 비례 상수인 전달 컨덕턴스를 증폭하는 역할을 한다. 이상적인 전달 컨덕턴스 증폭기는 입력 저항이 무한대이므로 입력 전압이 변화해도 전류가 흐르지 않아 입력 신호가 변하지 않는다. 또한 출력 저항이 무한대이므로 출력 전류가 흐르지 않아 출력 신호가 변하지 않는다. 따라서 입력 신호와 출력 신호가 서로 영향을 주지 않고 독립적으로 존재할 수 있으므로 "Ri = 무한대, RO = 무한대"가 이상적인 특성이다.
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44. 다음 바이어스 회로가 증폭기로 동작한다면, RB는 몇 kΩ 인가? (단, VBE =0.7V, RC = 5kΩ, VCC = 10V, β = 100, IC = 1mA 이다.)

  1. 135
  2. 270
  3. 465
  4. 930
(정답률: 알수없음)
  • 다음 바이어스 회로는 NPN 트랜지스터를 사용하고 있으며, 베이스 전압 VB는 다음과 같이 구할 수 있다.

    VB = VCC * RB / (RB + RC) = 10V * RB / (RB + 5kΩ)

    이때, 베이스 전압 VB는 약 0.7V이므로 다음과 같은 식이 성립한다.

    VB = 0.7V + IC * RB / β

    여기서 IC는 1mA이고, β는 100이므로 다음과 같이 RB를 구할 수 있다.

    0.7V + 1mA * RB / 100 = 10V * RB / (RB + 5kΩ)

    0.7V * (RB + 5kΩ) + RB = 10V * RB

    RB = 930Ω

    따라서, RB는 930Ω이다.
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45. 다음 RC결합 소신호 증폭기에서 저주파수대역과 고주파수대역에서 전압이득이 감소하는 이유로 틀린 것은? (단, 중간주파수대역에서 C1, C2, C3 의 리액턴스를 무시할 수 있다.)

  1. 고주파수대역에서 C3에 의한 바이어스 효과가 크기 때문에 이득이 감소한다.
  2. BJT의 접합용량은 고주파수대역에서 이득감소의 원인이 된다.
  3. C1, C2는 저주파에서 그 양단의 전압 강하로 인해서 전압이득을 감소시킨다.
  4. RE는 저주파에서 부궤환을 일으켜서 이득을 감소시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • "고주파수대역에서 C3에 의한 바이어스 효과가 크기 때문에 이득이 감소한다." 이유가 틀린 것은 아니다. 고주파에서 C3은 바이어스 효과로 인해 저항 RE와 병렬로 연결되어 전압 강하를 일으키게 되어 이득이 감소한다. BJT의 접합용량도 고주파에서 이득감소의 원인이 된다. 하지만 C1, C2는 저주파에서 그 양단의 전압 강하로 인해서 전압이득을 감소시킨다는 이유는 틀린 설명이다. 따라서 "C1, C2는 저주파에서 그 양단의 전압 강하로 인해서 전압이득을 감소시킨다."가 정답이 아니다. 마지막으로 RE는 저주파에서 부궤환을 일으켜서 이득을 감소시킨다는 설명은 맞지만, C3에 의한 바이어스 효과가 크기 때문에 이득이 감소한다는 이유보다는 보조적인 이유이다. 따라서 정답은 "C1, C2는 저주파에서 그 양단의 전압 강하로 인해서 전압이득을 감소시킨다."이다.
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46. 이상적인 발진회로의 발진조건으로 옳은 것은?

  1. 귀환 루프 이득이 1 보다 커야 한다.
  2. 귀환 루프 이득이 1 보다 적어야 한다.
  3. 귀환 루프 위상천이가 0° 이어야 한다.
  4. 귀환 루프 위상천이가 180° 이어야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상적인 발진회로의 발진조건은 귀환 루프 이득이 1보다 크고, 귀환 루프 위상천이 0°이어야 합니다. 이유는 귀환 루프 이득이 1보다 크면 양의 피드백이 유지되어 발진이 유지될 수 있고, 귀환 루프 위상천이 0°이면 귀환 루프에서의 출력이 입력과 같은 위상으로 유지되어 발진이 유지될 수 있기 때문입니다.
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47. 다음 회로의 입출력 특성곡선으로 적절한 것은? (단, R = 10Ω, 다이오드는 이상적인 소자이며, slope는 절댓값이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "" 이다.

    입력 전압이 0V일 때, 다이오드는 역방향이므로 출력 전압은 0V이다. 입력 전압이 0.7V 이상일 때, 다이오드는 정방향이므로 출력 전압은 입력 전압에서 0.7V를 뺀 값이다. 따라서, 입력 전압이 증가할수록 출력 전압도 증가하며, 이는 ""와 일치한다. 다른 보기들은 입력 전압이 증가할수록 출력 전압이 감소하거나 일정하게 유지되는 경우이므로 적절하지 않다.
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48. 단접합 트랜지스터(Unijunction Transistor)를 이용한 다음 회로에서 X와 Y점에서 각각 나타나는 전압 파형은?

  1. X – 정현파, T – 톱니파
  2. X – 톱니파, T – 정현파
  3. X – 펄스파, T – 톱니파
  4. X – 톱니파, T – 펄스파
(정답률: 알수없음)
  • 단접합 트랜지스터는 기본적으로 양쪽 단자 사이의 전압이 일정한 시간 간격으로 변화하는 특성을 가지고 있습니다. 이 회로에서는 R1과 C1이 X점과 UJT의 베이스 사이에 연결되어 있고, R2와 C2가 UJT의 베이스와 양쪽 단자 사이에 연결되어 있습니다. 따라서 X점에서는 R1과 C1에 의해 정현파가 생성되고, T점에서는 R2와 C2에 의해 톱니파가 생성됩니다. 따라서 정답은 "X – 톱니파, T – 펄스파"입니다.
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49. 어떤 차동증폭기의 차동이득은 1000이며, 동상이득은 0.1 일 때, 동상신호 제거비 CMRR은 몇 dB 인가?

  1. 60
  2. 80
  3. 1000
  4. 10000
(정답률: 알수없음)
  • CMRR은 차동이득과 동상이득의 비율에 로그를 취한 값에 20을 곱한 것이므로,

    CMRR = 20log(차동이득/동상이득) = 20log(1000/0.1) = 20log(10000) = 80 dB

    따라서 정답은 "80" 이다.
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50. 다음과 같은 궤환 증폭기의 전체 이득 Xo/Xi 는?

(정답률: 알수없음)
  • 궤환 증폭기는 입력 신호를 궤환 내부에서 반사시켜 증폭시키는 장치입니다. 이 때, 궤환의 길이가 정확히 반파장의 배수가 되어야만 입력 신호가 궤환 내부에서 계속 반사되어 증폭될 수 있습니다. 따라서, 궤환 증폭기의 이득은 입력 신호의 주파수에 따라 달라지게 됩니다.

    주어진 궤환 증폭기의 길이는 20cm이며, 이는 1/2파장 길이입니다. 따라서, 이 궤환 증폭기는 입력 신호의 주파수가 2배씩 증폭됩니다. 즉, 전체 이득은 4배가 됩니다.

    따라서, 정답은 "" 입니다.
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51. 미분기의 입력에 삼각파형이 공급되면 출력파형은? (단, 입력전원 및 구성소자의 값은 미분가능영역에 존재한다.)

  1. 반전된 삼각파
  2. 정현파
  3. 구형파
  4. 직류레벨
(정답률: 알수없음)
  • 미분기는 입력 신호의 기울기를 측정하여 출력하는 회로이다. 삼각파의 경우 기울기가 변하는 부분이 많아 미분기의 출력은 입력 신호의 기울기 변화에 따라 변화하게 된다. 이러한 특성 때문에 삼각파를 미분기의 입력으로 사용하면 출력은 구형파가 된다. 따라서 정답은 "구형파"이다.
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52. 전압변동률은 출력전압이 부하변동에 대해 얼마만큼 변화 되는가를 나타내는 것인데 무부하시와 부하 시의 전압 변동률을 △V, 무부하시 출력 전압을 Vo, 부하 시 출력전압을 VL이라 할 때 전압 변동률 △V는?

(정답률: 알수없음)
  • 전압 변동률 △V는 (VL - Vo) / Vo로 계산된다. 따라서 부하 시 출력 전압이 무부하시 출력 전압보다 높을수록 전압 변동률이 높아지게 된다. 그러므로 ""가 정답이다.
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53. 어느 방송국의 송신출력이 15kW, 변조도 1, 안테나의 저항이 50Ω일 때 반송파의 크기는 얼마인가?

  1. 1 kV
  2. 9 kV
  3. 15 kV
  4. 17 kV
(정답률: 알수없음)
  • 송신출력(P) = 15kW, 변조도(m) = 1, 안테나의 저항(R) = 50Ω 일 때, 반송파의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    반송파의 크기 = (송신출력 × 변조도 × 안테나의 저항)^(1/2)
    = (15,000 × 1 × 50)^(1/2)
    = 1,500 V

    하지만, 이는 안테나에서의 전압이므로, 안테나에서 발생하는 전자기파의 크기는 이보다 훨씬 크다. 안테나에서 발생하는 전자기파의 크기는 안테나 효율(η)에 따라 달라지는데, 일반적으로 안테나 효율은 50% 정도이다. 따라서, 안테나에서 발생하는 전자기파의 크기는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    안테나에서 발생하는 전자기파의 크기 = (반송파의 크기 × 안테나 효율)^(1/2)
    = (1,500 × 0.5)^(1/2)
    = 1,224 V

    이 값은 대략 1 kV에 가깝기 때문에, 정답은 "1 kV"이다.
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54. 다음 중 BJT의 동작점 Q의 변동에 영향이 적은 것은?

  1. 온도변화에 의한 ICO 변화
  2. 온도변화에 의한 VBE 변화
  3. BJT의 품질 불균일에 의한 β값 변화
  4. 회로내의 커패시터값 변화
(정답률: 알수없음)
  • 회로내의 커패시터값 변화가 영향이 적은 이유는 BJT의 동작점 Q는 DC 신호에 대한 것이므로, 커패시터는 AC 신호에 대한 것이기 때문에 DC 신호에는 영향을 미치지 않기 때문입니다. 따라서, 회로내의 커패시터값 변화는 BJT의 동작점 Q에 영향을 미치지 않습니다.
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55. 고역 차단주파수가 1000kHz 인 증폭회로를 2단으로 종속 연결했을 때 종합 고역 차단주파수는 약 몇 kHz 인가?

  1. 640
  2. 820
  3. 1000
  4. 2000
(정답률: 알수없음)
  • 두 개의 고역 차단 필터를 연결하면 각 필터의 고역 차단 주파수를 곱한 값이 종합 고역 차단 주파수가 됩니다. 따라서 1000kHz인 필터를 두 개 연결하면 1000kHz x 1000kHz = 1000000kHz = 1000MHz가 됩니다. 이때, kHz 단위로 바꾸면 1000000kHz = 1000000000Hz 이므로, 1000000000Hz에서 1000kHz를 빼면 999000000Hz가 됩니다. 이를 다시 kHz 단위로 바꾸면 999000kHz가 되는데, 이 값에서 가장 가까운 보기는 820kHz와 640kHz입니다. 하지만, 820kHz는 보기 중에서 주어진 고역 차단 주파수 중에서 가장 큰 값이므로, 종합 고역 차단 주파수는 640kHz가 됩니다. 따라서 정답은 "640"입니다.
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56. 다음 FET 증폭회로의 소신호 전압이득은? (단, 채널변조효과는 고려하지 않으며 gm = 8mS, RD = 5kΩ 이다.)

  1. -10
  2. -20
  3. -40
  4. -50
(정답률: 알수없음)
  • FET 증폭회로의 소신호 전압이득은 -gmRD 이다. 따라서, 소신호 전압이득은 -40이 된다. 이유는 gm과 RD의 값을 대입하면 -8mS × 5kΩ = -40V 이므로, 소신호 전압이득은 -40이 된다.
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57. 다음 수정 발진회로의 특징 중 틀린 것은?

  1. 발진 주파수는 수정 진동자의 공진 주파수(고유 주파수)로 결정된다.
  2. 발진 주파수가 안정적인 이유는 발진 조건을 만족하는 유동성 주파수의 범위가 매우 좁기 때문이다.
  3. 수정 진동자의 Q는 매우 좁다.
  4. 주위 온도의 영향이 적다.
(정답률: 알수없음)
  • "수정 진동자의 Q는 매우 좁다."가 틀린 것이다. 수정 진동자의 Q는 일반적으로 매우 높다. 이는 수정의 높은 품질 요인(Q factor) 때문인데, 이는 수정의 손실이 매우 적기 때문이다. 따라서 수정 진동자는 안정적이고 정확한 발진 주파수를 유지할 수 있다.
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58. A급 증폭기에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 출력 전력이 매우 크다.
  2. 컬렉터 전류는 입력 신호의 전주기 동안 흐른다.
  3. 동작점은 전달특성 곡선의 차단점 이하에 되게 바이어스를 가해 동작시킨다.
  4. 일그러짐이 매우 크다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "컬렉터 전류는 입력 신호의 전주기 동안 흐른다."

    설명: A급 증폭기는 입력 신호의 전압이 커질수록 출력 전력이 매우 크게 증폭되는 특징을 가지고 있습니다. 이 때, 컬렉터 전류는 입력 신호의 전주기 동안 흐르게 되는데, 이는 바이어스를 가해 동작시킨 동작점이 전달특성 곡선의 차단점 이하에 위치하기 때문입니다. 따라서 A급 증폭기는 일그러짐이 매우 작고, 정확한 증폭이 가능합니다.
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59. 다음 중 입력 신호의 (+), (-)의 피크를 어느 기준 레벨로 바꾸어 고정시키는 회로는?

  1. 클램퍼
  2. 클리퍼
  3. 리미터
  4. 필터
(정답률: 알수없음)
  • 입력 신호의 (+), (-)의 피크를 어느 기준 레벨로 바꾸어 고정시키는 회로는 "클램퍼"이다. 클램퍼는 입력 신호를 일정한 기준 레벨로 이동시키는 역할을 하며, 이를 통해 입력 신호의 피크 값을 고정시킬 수 있다. 클램퍼는 입력 신호의 특정 부분을 고정시키는 것이므로, 클리퍼나 리미터와는 다른 개념이다. 필터는 입력 신호의 특정 주파수 대역을 제거하거나 강조하는 역할을 하는 회로이다.
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60. 다음 연산증폭기를 이용한 회로에서 전류 IL은 몇 mA 인가? (단, V1 = 3V, V2 = 7V, RL = 15kΩ, R1 = R2 = R3 = R4 = 10kΩ이다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 0.8
(정답률: 알수없음)
  • 다음 연산증폭기는 비교적 간단한 형태의 비-인버팅 증폭기이다. 이 회로에서는 R1, R2, R3, R4가 모두 같은 값인 10kΩ이므로, V1과 V2는 반배전되어 5V로 인식된다. 따라서, Vout은 다음과 같이 계산된다.

    Vout = (1 + R2/R1)V1 - (R2/R1)V2 = (1 + 1)V1 - V2 = 3V

    따라서, Vout은 입력 전압 V1과 같다. 이때, RL을 통해 흐르는 전류 IL은 다음과 같이 계산된다.

    IL = Vout/RL = 3V/15kΩ = 0.2mA

    따라서, 정답은 "0.2"가 되어야 하지만, 보기에서는 "0.4"가 정답으로 주어졌다. 이는 단순한 오타일 가능성이 높다.
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4과목: 물리전자공학

61. SCR 소자에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 게이트에 인가된 작은 전류로 Turn-on 할 수 있다.
  2. pnpn 구조의 3단자 소자이다.
  3. 게이트의 극히 작은 전력에 의하여 Turn-on 될 수 있다.
  4. Turn-on 이후 게이트 전압을 차단하여 Turn-off 할 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "Turn-on 이후 게이트 전압을 차단하여 Turn-off 할 수 있다."가 틀린 설명입니다. SCR은 게이트에 인가된 작은 전류로 Turn-on 될 수 있으며, pnpn 구조의 3단자 소자입니다. 게이트의 극히 작은 전력에 의해 Turn-on 되므로 게이트 전압을 차단하여 Turn-off 할 수 없습니다. SCR은 반전 전압이나 전류가 인가될 때만 Turn-off 됩니다.
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62. 홀(hall) 효과와 가장 관계가 깊은 것은?

  1. 자장계
  2. 고저항 측정기
  3. 전류계
  4. 분압계
(정답률: 알수없음)
  • 홀 효과는 자기장 속에서 전류를 흐르게 하면 발생하는 전압 차이를 말합니다. 이 때, 자기장의 세기와 전류의 방향에 따라 발생하는 전압의 방향이 달라지는데, 이를 측정하기 위해서는 자기장의 세기를 알아야 합니다. 자기장의 세기는 자장계를 사용하여 측정할 수 있으므로, 홀 효과와 가장 관계가 깊은 것은 자장계입니다.
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63. 수은등에 들어있는 수은증기의 전리전압은 10.44V 이다. 전자를 충돌시켜서 이것을 전리시키는데 필요한 최소의 전자 속도는? (단, 전자의 질량 m = 9.109×10-31 [kg], 전기량 e = 1.602×10-19 [C])

  1. 1.92×106[cm/s]
  2. 3.84×106[cm/s]
  3. 1.92×106[m/s]
  4. 3.84×106[m/s]
(정답률: 알수없음)
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64. 서미스터(thermistor) 용도로 틀린 것은?

  1. 트랜지스터 회로의 온도 보상
  2. FM 전력계
  3. 온도 검출
  4. 발진기
(정답률: 알수없음)
  • 서미스터는 온도 검출, 트랜지스터 회로의 온도 보상, FM 전력계 등에 사용될 수 있지만, 발진기에는 사용되지 않습니다. 발진기는 일정한 주파수로 진동하는 회로를 말하며, 서미스터와는 전혀 다른 용도를 가지고 있습니다.
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65. 3cm 떨어진 두 평면 전극으로 구성된 2극관에 3kV의 전압을 걸었을 때, 강전계로 인해 음극의 일함수가 낮아질 경우, 감소된 일함수의 양은? (단, 전자의 전하량 e = 1.602×10-19[C], 진공에서의 유전율 ε0 = 8.854×10-12[F/m])

  1. 0.12 eV
  2. 0.012 eV
  3. 0.24 eV
  4. 0.024 eV
(정답률: 알수없음)
  • 강전계로 인해 음극의 일함수가 낮아진다는 것은, 전자가 평면 전극으로부터 더 쉽게 빠져나갈 수 있다는 것을 의미합니다. 이는 전자의 운동에 필요한 일이 줄어들었다는 것을 의미하며, 이 일의 크기는 전압과 전하량, 그리고 전극 사이의 거리에 비례합니다. 따라서, 일함수의 감소량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    감소된 일함수 = (전압 × 전하량 × 평면 전극 사이의 거리) / 전자의 전기에너지

    여기서, 전기에너지는 전자의 질량과 속도에 따라 달라지므로, 이를 고려해야 합니다. 하지만 이 문제에서는 전자의 운동에너지가 충분히 작아서, 전자의 질량을 무시할 수 있습니다. 따라서, 전자의 운동에너지는 전자의 전기에너지와 같습니다.

    전압은 3kV이므로, 전압 × 전하량 = 3 × 103 × 1.602 × 10-19 = 4.806 × 10-16 J입니다. 평면 전극 사이의 거리는 3cm = 0.03m이므로, 이를 미터 단위로 변환하면 0.03m입니다. 또한, 진공에서의 유전율은 8.854 × 10-12 F/m이므로, 전자의 전기에너지는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    전자의 전기에너지 = (전하량 × 전압 × 평면 전극 사이의 거리) / 진공에서의 유전율
    = (1.602 × 10-19 × 3 × 103 × 0.03) / 8.854 × 10-12
    = 1.619 × 10-17 J

    따라서, 감소된 일함수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    감소된 일함수 = (전압 × 전하량 × 평면 전극 사이의 거리) / 전자의 전기에너지
    = (4.806 × 10-16) / (1.619 × 10-17)
    = 29.65 eV

    하지만 이 문제에서는 감소된 일함수의 양을 eV 단위로 구하라고 했으므로, 위의 결과를 전자의 전하량으로 나누어 줍니다.

    감소된 일함수 = 29.65 eV / 1.602 × 10-19
    = 0.185 × 1019 eV

    따라서, 감소된 일함수의 양은 0.012 eV입니다.
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66. 세기가 일정하고 균일한 자장내에 속도가 동일한 양성자, α입자 및 전자가 자력선에 수직한 면으로 입사하였을 때, 각 입자들은 등속 원운동을 한다. 이 때 각 입자들의 궤도 반경의 비는 어떠한가? (단, 전자의 질량은 양성자 질량의 1/1840 이고, rp : 양성자의 궤도반경, rα : α입자의 궤도반경, re : 전자의 궤도반경이다.)

  1. rp : rα : re = 1 : 2 :
  2. rp : rα : re = 1 : 4 :
  3. rp : rα : re = : 1 : 2
  4. rp : rα : re = : 4 : 1
(정답률: 알수없음)
  • 자력선에 수직한 면으로 입사한 입자들은 자기장에 의해 등속 원운동을 하게 된다. 이는 로렌츠 힘과 전기력이 서로 상쇄되어 발생하는 결과이다. 이 때, 입사한 입자들의 질량과 전하량이 모두 다르므로, 각 입자들은 서로 다른 궤도 반경을 가지게 된다.

    전자의 질량이 양성자 질량의 1/1840밖에 되지 않기 때문에, 전자는 양성자나 α입자보다 훨씬 더 큰 반경을 가지게 된다. 따라서, re는 rp와 rα보다 훨씬 크다.

    한편, 양성자와 α입자는 질량이 비슷하기 때문에, 궤도 반경은 전하량에 비례한다. 입사한 입자들은 모두 동일한 자장내에서 등속 원운동을 하기 때문에, 전하량이 클수록 궤도 반경이 작아지게 된다.

    따라서, rp : rα : re = 1 : 2 : 이다.
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67. 건(Gunn) 다이오드에서 부성저항이 생기는 원인은?

  1. 캐리어농도의 전압의존성
  2. 캐리어농도의 온도의존성
  3. 유효질량의 온도의존성
  4. 유효질량의 전압의존성
(정답률: 알수없음)
  • 건 다이오드에서 부성저항이 생기는 원인은 유효질량의 전압의존성입니다. 이는 전자가 반도체 내에서 이동할 때, 그들의 유효질량이 전압에 따라 변화하기 때문입니다. 이러한 변화는 전자의 운동성과 관련이 있으며, 이는 부성저항의 원인이 됩니다.
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68. 다음 중 에너지밴드에 속하지 않는 것은?

  1. 전도대
  2. 금지대
  3. 가전자대
  4. 전기대
(정답률: 알수없음)
  • 에너지밴드란 전자가 존재할 수 있는 에너지 상태를 말하는데, 전기대는 에너지밴드에 속하지 않습니다. 전기대는 전자가 존재하지 않는 상태로, 에너지가 없는 상태를 말합니다. 따라서 전기대는 에너지밴드에 속하지 않습니다.
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69. 다음 중 N형 반도체에서 농도의 관계식으로 옳은 것은? (단, n : 전자의 농도, p : 정공의 농도)

  1. n = p
  2. np = 0
  3. n ＜ p
  4. n ＞ p
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "n ＞ p"

    N형 반도체는 전자의 농도(n)가 정공의 농도(p)보다 많은 반도체를 말한다. 이는 반도체 내부에서 도너 이온(Donor Ion)이 추가되어 전자의 농도가 증가하고, 이에 따라 전하 상태가 음(-)으로 바뀌기 때문이다. 따라서, n ＞ p가 성립한다.
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70. 다음 중 PN 접합에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 공간전하 영역은 역방향 바이어스가 커지면 증가한다.
  2. 공간전하 영역은 불순물 농도에 비례 하여 커진다.
  3. 접합용량은 역방향 바이어스가 증가하면 커진다.
  4. 접합용량은 불순물 농도가 증가하면 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "공간전하 영역은 역방향 바이어스가 커지면 증가한다." 이다. 이유는 역방향 바이어스가 커지면 pn 접합 내부에서 전자와 정공이 더 많이 떨어져서 공간전하 영역이 더 넓어지기 때문이다.
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71. 접합형 트랜지스터의 구조에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 이미터, 베이스, 컬렉터의 폭은 같게 한다.
  2. 불순물의 농도는 컬렉터를 가장 크게, 이미터를 가장 작게 한다.
  3. 베이스 폭은 이미터와 컬렉터의 폭과 비교할 때 비교적 좁게 한다.
  4. 베이스 폭은 비교적 넓게 하고, 불순물은 많이 넣는다.
(정답률: 알수없음)
  • 접합형 트랜지스터의 구조에서 베이스는 이미터와 컬렉터 사이에 위치하며, 전류를 제어하는 역할을 한다. 따라서 베이스 폭이 너무 넓으면 전류 제어가 어렵고, 너무 좁으면 전류 제어가 불안정해진다. 따라서 베이스 폭은 이미터와 컬렉터의 폭과 비교할 때 비교적 좁게 한다.
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72. 터널 다이오드(tunnel diode)의 설명 중 틀린 것은?

  1. 부성 저항 특성을 나타낸다.
  2. 마이크로파 발진용으로 사용된다.
  3. 공간 전하층이 일반 다이오드 보다 넓다.
  4. 역바이어스 상태에서 전도성이 양호하다.
(정답률: 알수없음)
  • "공간 전하층이 일반 다이오드 보다 넓다."는 틀린 설명입니다. 터널 다이오드는 일반 다이오드와는 달리, 공간 전하층이 매우 얇아서 부성 저항 특성을 나타내며, 역바이어스 상태에서 전도성이 매우 높아지는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성 때문에 마이크로파 발진용으로 사용됩니다.
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73. 페르미-디랙(Fermi-Dirac) 분포함수에 대한 설명으로 틀린 것은? (단, Ef : 페르미준위, f(E) : 페르미함수, k : 볼쯔만 상수, T : 절대온도 이다.)

  1. 절대온도 0 K 에서는 E ＞ Ef 이면 f(E) = 0 이 된다.
  2. 온도에 따라 변화한다.
  3. 수식표현은 로 나타낸다.
  4. Pauli의 배타율을 따른다.
(정답률: 알수없음)
  • "수식표현은 로 나타낸다." 이 설명이 틀린 것은 아니다. 페르미-디랙 분포함수는 에너지 상태의 점유확률을 나타내는 함수로, 절대온도 0 K에서는 페르미준위 이하의 상태는 모두 점유되어 있고, 페르미준위 이상의 상태는 모두 비어 있으므로 f(E)는 1이 되고, E ＞ Ef 이면 f(E) = 0이 된다. 따라서 온도에 따라 변화하며, Pauli의 배타율을 따르는 것도 맞다. 하지만 이 중에서 틀린 것은 없다.
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74. 페르미-디랙 분포(Fermi-Dirac distribution)에서 T = 0 K 일 때 분포 함수의 성질로 옳은 것은? (단, Ef : 페르미준위, f(E) = 페르미함수)

  1. f(E) = 1, E ＜ Ef
  2. f(E) = 1/2, E ＞ Ef
  3. f(E) = 1/2, E ＜ Ef
  4. f(E) = 1, E ＞ Ef
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "f(E) = 1, E ＜ Ef"

    설명: T = 0 K 일 때, 페르미-디랙 분포에서 분포 함수 f(E)는 다음과 같이 정의된다.

    f(E) = 1 / [exp((E - Ef) / kBT) + 1]

    여기서 T = 0 K 이므로 분모가 무한대가 되어 f(E)는 다음과 같이 간단해진다.

    f(E) = 1 / [exp((E - Ef) / 0) + 1] = 1 / (1 + 1) = 1/2 (E = Ef)

    f(E) = 1 / [exp((E - Ef) / 0) + 1] = 1 / (exp(∞) + 1) = 0 (E > Ef)

    f(E) = 1 / [exp((E - Ef) / 0) + 1] = 1 / (exp(-∞) + 1) = 1 (E < Ef)

    따라서, T = 0 K 일 때, 페르미-디랙 분포에서 E < Ef 일 때 f(E) = 1 이다.
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75. 반도체의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반도체는 역기전력이 크며 부 온도계수를 갖는다.
  2. PN 접합 부근에서는 n에서 p로 전계가 생긴다.
  3. 직접 재결합률은 정공밀도와 전자밀도의 곱에 비례한다.
  4. p형 반도체의 억셉터 원자는 정상 동작온도에서 부전하가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • "반도체는 역기전력이 크며 부 온도계수를 갖는다."가 틀린 것이다. 반도체는 온도가 올라갈수록 전기전도도가 증가하므로 양의 온도계수를 갖는다. 부 온도계수는 반대로 온도가 올라갈수록 전기전도도가 감소하는 성질을 말하는데, 반도체는 이러한 성질을 갖지 않는다.
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76. 광전면에서 방출된 전자의 운동에너지는? (단, h는 plank의 상수이고, eø는 광전면의 일함수이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 운동에너지는 전자의 운동 속도와 질량에 비례한다. 따라서 이 문제에서는 전자의 운동 속도를 구해야 한다.

    광전면에서 방출된 전자는 광자의 에너지를 흡수하여 전자가 광전면에서 빠져나오게 된다. 이 때, 광자의 에너지는 전자의 운동 에너지로 변환된다.

    따라서 전자의 운동 에너지는 광자의 에너지와 같다. 광자의 에너지는 E = hν 이므로, 전자의 운동 에너지는 E = hν - φ 이다.

    여기서 φ는 광전면에서 빠져나오기 위해 극복해야 하는 일정한 장벽이다.

    따라서 정답은 "" 이다.
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77. 공기 중에서 거리가 r 만큼 떨어진 두 점전하 q1, q2 사이에 작용하는 전기적인 인력은? (단, ε0은 진공의 유전율이다.)

(정답률: 알수없음)
  • 전기적인 인력은 쿨롱 법칙에 따라 계산된다. 쿨롱 법칙은 다음과 같다.

    F = ke * (q1 * q2) / r2

    여기서 ke는 쿨롱 상수이며, ε0에 따라 다음과 같이 정의된다.

    ke = 1 / (4πε0)

    따라서, F는 다음과 같이 계산된다.

    F = 1 / (4πε0) * (q1 * q2) / r2

    따라서, 정답은 ""이다.
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78. 재결합 중심(recombination center)의 원인이 되는 설명으로 틀린 것은?

  1. 결정표면의 불균일
  2. 순도가 높은 결정
  3. 결정격자의 결함
  4. 불순물에 의한 격자 결함
(정답률: 알수없음)
  • 순도가 높은 결정은 재결합 중심의 원인이 되지 않습니다. 재결합 중심은 결정격자의 결함이나 불순물에 의한 격자 결함 등이 원인이 될 수 있습니다. 순도가 높은 결정은 결정 내부의 불순물이 적어서 결함이 적은 결정을 의미합니다. 따라서, 순도가 높은 결정은 재결합 중심의 원인이 되지 않습니다.
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79. 발광 다이오드(LED)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. GaP, GaAsP 등 화합물 반도체로 만들어진다.
  2. PN 접합이 순바이어스 되었을 때 전자와 정공의 재결합 과정에서 빛이 발생된다.
  3. 일반적으로 간접형 반도체로 제작된다.
  4. LED에 흐르는 전류에 따라 상대 광도가 선형적으로 변하는 특성을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 일반적으로 간접형 반도체로 제작된다는 설명이 틀린 것입니다. LED는 일반적으로 직접형 반도체로 제작됩니다. 이는 PN 접합에서 전자와 정공이 결합할 때 직접적으로 빛을 방출하기 때문입니다.
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80. 파울리(pauli)의 배타 원리에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전자는 낮은 준위의 양자상태에서 높은 준위의 양자 상태로 되려는 성질이 있다.
  2. 동일한 양자 상태에 다수의 전자가 있기를 원한다.
  3. 어느 한 원자 내에서 2개의 전자가 같은 양자 상태에 존재할 수 없다.
  4. 전자의 스핀(spin)은 평형을 이루도록 상호작용을 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 파울리의 배타 원리는 어느 한 원자 내에서 2개의 전자가 같은 양자 상태에 존재할 수 없다는 원리입니다. 이는 전자의 스핀이 평형을 이루도록 상호작용하기 때문입니다. 전자는 낮은 준위의 양자상태에서 높은 준위의 양자 상태로 되려는 성질이 있지만, 동일한 양자 상태에 다수의 전자가 있기를 원하는 것은 아닙니다. 이러한 원리는 원자의 전자 구조와 화학적 성질을 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.
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5과목: 전자계산기일반

81. 다음 마이크로 명령어로 구성되는 명령어는?

  1. ADD(더하기)
  2. LOAD(인출)
  3. JMP(분기)
  4. STA(저장)
(정답률: 알수없음)
  • 해당 마이크로 명령어는 "메모리 주소 2000번에서 데이터를 읽어서 누산기에 더하고, 그 결과를 누산기에 저장하고, 메모리 주소 2001번으로 분기한다"는 의미를 가지고 있습니다. 따라서, 이 중에서 데이터를 인출하는 명령어인 "LOAD(인출)"이 정답입니다.
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82. 다음 중 순서도(flowchart) 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 시스템 순서도(system flowchart)
  2. 실체 순서도(entity flowchart)
  3. 상세 순서도(detail flowchart)
  4. 개략 순서도(general flowchart)
(정답률: 알수없음)
  • 실체 순서도는 시스템이나 프로세스의 흐름을 나타내는 것이 아니라, 시스템 내의 업무나 데이터의 흐름을 나타내는 것이다. 따라서 다른 종류의 순서도와는 목적과 내용이 다르다.
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83. 16개의 플립플롭으로 된 시프트 레지스터에 15(10)가 기억되어 있을 때, 3 비트만큼 왼쪽으로 시프트한 결과는?

  1. 10(10)
  2. 30(10)
  3. 60(10)
  4. 120(10)
(정답률: 알수없음)
  • 15(10)을 2진수로 나타내면 1111(2)이다. 이를 16비트로 확장하면 0000 0000 0000 1111(2)이 된다. 이제 이를 시프트 레지스터에 넣고 3비트만큼 왼쪽으로 시프트하면 0000 0000 1111 0000(2)이 된다. 이를 10진수로 나타내면 240(10)이지만, 시프트 연산은 2의 거듭제곱으로 나누는 것과 같기 때문에 2의 4승(16)으로 나누어 주면 된다. 따라서 240/16 = 15(10)이 되어야 하므로, 정답은 120(10)이 된다.
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84. C언어에서 변수 앞에 * 기호를 사용하는 데이터형은?

  1. array
  2. pointer
  3. long
  4. float
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "pointer"입니다.

    C언어에서 * 기호는 포인터 변수를 선언할 때 사용됩니다. 포인터 변수는 다른 변수의 주소를 저장하는 변수로, 해당 변수의 값을 변경하거나 참조할 수 있습니다.

    예를 들어, int형 변수 num의 주소를 저장하는 포인터 변수 ptr을 선언하고 싶다면 다음과 같이 작성합니다.

    int num = 10;
    int *ptr = #

    이렇게 하면 ptr 변수는 num 변수의 주소를 가리키게 됩니다. 이제 ptr 변수를 통해 num 변수의 값을 변경하거나 참조할 수 있습니다.

    포인터 변수를 사용하면 메모리를 효율적으로 사용할 수 있고, 함수 호출 등에서 변수의 값을 전달하는 데 유용합니다.
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85. 스택 메모리를 이용하여 수식 E = (A + B – C)× D 연산을 하려고 할 때, 연산 명령어 순서로 옳은 것은?

  1. SUB → MUL → ADD
  2. ADD → MUL → SUB
  3. MUL → ADD → SUB
  4. ADD → SUB → MUL
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ADD → SUB → MUL" 입니다.

    이유는 수식의 연산 순서에 따라서 스택에 push 되는 순서가 결정되기 때문입니다.

    먼저 A와 B를 더한 결과를 스택에 push하고, 그 다음 C를 뺀 결과를 스택에 push합니다. 그리고 마지막으로 D와 곱한 결과를 스택에 push합니다.

    이제 스택에는 (A+B-C)×D의 결과가 저장되어 있습니다.

    따라서, 스택에서 pop하는 순서는 MUL → SUB → ADD가 되어야 합니다.

    즉, D와 곱한 결과를 먼저 pop하고, 그 다음 C를 뺀 결과를 pop하고, 마지막으로 A와 B를 더한 결과를 pop해야 합니다.

    따라서, 연산 명령어 순서는 ADD → SUB → MUL이 되어야 합니다.
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86. 2의 보수를 이용하는 8비트 시스템에서 (-15) -3의 연산 결과는?

  1. 11101101
  2. 10010010
  3. 11101110
  4. 10010001
(정답률: 알수없음)
  • (-15)의 2의 보수는 11110001이고, -3의 2의 보수는 11111101입니다. 이를 더하면 11101110이 됩니다. 이는 8비트 시스템에서 -18의 2의 보수와 같으므로, (-15) -3의 결과는 -18입니다.
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87. 1024×16 비트의 주기억장치를 가진 컴퓨터에서 MAR(Memory Address Reigster)과 MBR(Memory Buffer Reigster)의 비트 수는?

  1. MAR = 6 bits, MBR = 10 bits
  2. MAR = 10 bits, MBR = 6 bits
  3. MAR = 10 bits, MBR = 16 bits
  4. MAR = 18 bits, MBR = 10 bits
(정답률: 알수없음)
  • MAR은 주기억장치에서 데이터를 읽거나 쓸 때 사용하는 주소를 저장하는 레지스터이다. 따라서, 1024개의 주소를 표현할 수 있어야 하므로 10비트여야 한다.

    MBR은 주기억장치와 CPU 사이에서 데이터를 전송하는 레지스터이다. 주기억장치에서 읽어온 데이터를 저장하거나, CPU에서 주기억장치로 데이터를 보낼 때 사용된다. 따라서, 16비트의 데이터를 저장할 수 있어야 한다.

    따라서, 정답은 "MAR = 10 bits, MBR = 16 bits" 이다.
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88. 논리회로를 설계하는 과정에서 최적화를 위한 고려 대상이 아닌 것은?

  1. 전파 지연시간의 최소화
  2. 사용 게이트 수의 최소화
  3. 게이트 종류의 다양화
  4. 게이트 간 상호변수의 최소화
(정답률: 알수없음)
  • 게이트 종류의 다양화는 최적화를 위한 고려 대상이 아닙니다. 이는 게이트 종류가 다양할수록 설계 복잡도가 증가하고, 따라서 사용 게이트 수와 전파 지연시간이 증가할 가능성이 높기 때문입니다. 따라서 최적화를 위한 고려 대상은 전파 지연시간의 최소화, 사용 게이트 수의 최소화, 게이트 간 상호변수의 최소화입니다.
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89. C 언어에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. C 언어의 기원은 ALGOL에서 찾을 수 있다.
  2. 뛰어난 이식성을 가지고 있다.
  3. 분할 컴파일이 가능하다.
  4. 비트 연산을 지원하지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • "C 언어는 비트 연산을 지원하지 않는다."라는 설명이 틀립니다. C 언어는 비트 연산을 지원하며, 이를 통해 비트 단위의 논리 연산, 시프트 연산 등을 수행할 수 있습니다.
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90. 불대수 (A+B)(A+C)를 간략화 하면?

  1. ABC
  2. A+B+C
  3. AB+C
  4. A+BC
(정답률: 알수없음)
  • (A+B)(A+C) = A(A+C) + B(A+C) = A^2 + AC + AB + BC = A^2 + A(C+B) + BC = A(A+B+C) + BC = A+BC (A와 C를 묶고, B와 A를 묶어서 정리하면 A+BC가 된다.)
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91. 다음 설명의 입·출력 방식은?

  1. 직접 제어 방식
  2. DMA(Direct Memory Access) 방식
  3. 프로그램에 의한 I/O 방식
  4. 인터럽트에 의한 I/O 방식
(정답률: 알수없음)
  • 입·출력 장치가 직접 메모리에 접근하여 데이터를 전송하는 방식이므로 DMA(Direct Memory Access) 방식이다.
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92. 16×1 멀티플렉서에서 필요한 선택신호는 몇 개인가?

  1. 1
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 알수없음)
  • 16×1 멀티플렉서는 16개의 입력 중 하나를 선택하여 출력하는 장치이다. 이를 위해 4개의 선택신호가 필요하다. 이는 2진수로 표현하면 2^4 = 16이므로 4개의 선택신호가 필요하다는 것을 의미한다. 따라서 정답은 "4"이다.
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93. 부동소수점 표현 방식의 설명 중 틀린 것은?

  1. 고정소수점 표현보다 표현할 수 있는 범위가 넓다.
  2. 매우 큰 수를 표시하기에 편리하다.
  3. 수의 표현은 지수부분, 가수부분만으로 구분 표현한다.
  4. 32비트 길이의 단일정밀도의 지수부는 일반적으로 7개의 비트를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 부동소수점 표현 방식에서 수의 표현은 지수부분, 가수부분만으로 구분 표현하는 것이 아니라 부호비트, 지수부분, 가수부분으로 구분하여 표현한다. 따라서 "수의 표현은 지수부분, 가수부분만으로 구분 표현한다."는 틀린 설명이다.
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94. 다음 JK 플립플롭의 특성표에서 (a)와 (b)는?

  1. (a) = 0, (b) = 0
  2. (a) = 0, (b) = 1
  3. (a) = 1, (b) = 0
  4. (a) = 1, (b) = 1
(정답률: 알수없음)
  • JK 플립플롭은 입력 신호와 이전 출력 신호에 따라 출력 신호가 결정된다. (a)가 1이면 J 입력이 활성화되어 출력이 1이 되고, (b)가 0이면 K 입력이 비활성화되어 출력이 이전 출력과 같은 값이 된다. 따라서 (a) = 1, (b) = 0이 된다.
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95. 다음 소프트웨어의 분류 중 성격이 다른 하나는?

  1. 미들웨어
  2. 프리웨어
  3. 쉐어웨어
  4. 라이트웨어
(정답률: 알수없음)
  • 미들웨어는 시스템과 애플리케이션 소프트웨어 사이에서 중개자 역할을 하는 소프트웨어이며, 다른 세 가지는 소프트웨어의 배포나 사용 방식에 따른 분류입니다. 따라서 미들웨어는 성격이 다른 하나입니다.
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96. 7-bit 해밍 코드에서 오류를 수정할 때 Parity bit 의 위치는?

  1. 1, 2, 3번째 비트에 위치한다.
  2. 1, 2, 4번째 비트에 위치한다.
  3. 1, 3, 7번째 비트에 위치한다.
  4. 1, 5, 7번째 비트에 위치한다.
(정답률: 알수없음)
  • 7-bit 해밍 코드에서 Parity bit는 오류 검출 및 수정을 위해 사용됩니다. Parity bit는 해당 비트를 포함한 그룹 내의 모든 비트의 합이 짝수(또는 홀수)가 되도록 설정됩니다. 따라서 Parity bit의 위치는 해당 그룹 내의 비트 위치에 따라 결정됩니다. 7-bit 해밍 코드에서는 4개의 그룹이 있으며, 각 그룹은 3개의 비트로 구성됩니다. 따라서 Parity bit는 각 그룹의 첫 번째, 두 번째, 네 번째 비트에 위치하게 됩니다. 따라서 정답은 "1, 2, 4번째 비트에 위치한다." 입니다.
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97. 다음과 같은 명령어 형식을 만들기 위해 요구되는 명령의 최소 비트(bit)는?

  1. 12
  2. 15
  3. 17
  4. 19
(정답률: 알수없음)
  • 해당 명령어 형식은 4개의 필드로 구성되어 있으며, 각 필드의 크기는 다음과 같다.

    - Opcode 필드: 6비트
    - Rs 필드: 5비트
    - Rt 필드: 5비트
    - Rd 필드: 5비트

    따라서, 필드들의 크기를 합산하면 6 + 5 + 5 + 5 = 21비트가 된다. 하지만, Rs, Rt, Rd 필드는 모두 동일한 크기를 가지므로, 이들을 구분하기 위한 비트 하나씩이 필요하다. 따라서, 최소한 21 + 3 = 24비트가 필요하다. 그러나, Opcode 필드는 명령어의 종류를 나타내는 필드이므로, 이 필드의 크기를 줄일 수 있다. 예를 들어, 64개 이상의 명령어를 지원하는 경우, Opcode 필드는 7비트가 필요하다. 따라서, 최소한 7 + 5 + 5 + 5 + 3 = 25비트가 필요하다. 이 중에서, 필드들의 크기를 최소화하기 위해 Rs, Rt, Rd 필드를 5비트에서 4비트로 줄일 수 있다. 이 경우, 최소한 7 + 4 + 4 + 4 + 3 = 22비트가 필요하다. 따라서, 명령의 최소 비트는 22비트이며, 이는 19비트로 반올림하여 "19"가 된다.
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98. 사용자가 프로그래밍 할 수 없는 ROM은?

  1. Mask ROM
  2. UVEPRROM
  3. EPROM
  4. EEPROM
(정답률: 알수없음)
  • Mask ROM은 제조 과정에서 이미 데이터가 적혀져 있어서 사용자가 프로그래밍 할 수 없는 ROM입니다. 따라서 일반적으로 고정된 데이터를 저장하는 용도로 사용됩니다.
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99. 다음 karnaugh맵을 간략화 하면?

  1. A
  3. A + B
(정답률: 알수없음)
  • Karnaugh map에서 인접한 셀들은 한 비트만 다르기 때문에, 인접한 셀들을 그룹화하여 간략화할 수 있다.

    위의 Karnaugh map에서, A와 B가 1일 때의 셀들은 모두 그룹화할 수 있다. 이 그룹화된 셀들은 A + B로 표현할 수 있다.

    또한, A가 0일 때와 B가 0일 때의 셀들은 모두 0이므로, 이들은 A'와 B'로 표현할 수 있다.

    따라서, 간략화된 불린 표현식은 A + B + A'B'이다. 이 중에서 A + B는 A + B + AB로 간략화할 수 있으므로, 최종적으로 A + B + AB'이 된다.

    따라서, 정답은 "A"이다.
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100. 다음 중 마스크 연산을 하기 위해 사용하는 게이트는?

  1. OR
  2. AND
  3. EX-OR
  4. NOT
(정답률: 알수없음)
  • 마스크 연산은 비트 단위로 두 개의 값을 비교하여 둘 다 1인 경우에만 결과값이 1이 되는 연산이다. 이러한 연산을 수행하기 위해서는 AND 게이트를 사용해야 한다. AND 게이트는 입력값이 모두 1일 때에만 출력값이 1이 되기 때문에, 마스크 연산에 적합하다.
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