21년 국가고시 문제풀이 - 전기전자 편

10. 도체의 전기저항에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 길이에 비례한다.

② 단면적에 비례한다.

③ 길이의 제곱에 비례한다.

④ 단면적의 제곱에 반비례한다.

⑤ 길이와 단면적 모두에 반비례한다.

 

① 길이에 비례한다.

-> 저항: 전기의 흐름을 방해하는 것.

 

• (단면적이)얇고 긴 전선이 저항이 강하다고 생각하면 편하다

 

11. 직류회로에서 1초(sec)에 10 C의 전하가 이동하였다면 이때 전류(A)는?

① 1

② 5

③ 10

④ 15

⑤ 20

 

③ 10

-> 전류: 전기의 흐름.

 

12. 자계(magnetic field)의 정의로 옳은 것은?

① 철을 흡인하는 성질

② 자기력이 작용하는 공간

③ 자기력을 일으키는 원인

④ 자기를 가지고 있는 물체

⑤ 자극을 연결한 가상의 선

 

② 자기력이 작용하는 공간

-> 자계：자장의 세기(강도)를 나타냄.

• 자기력이 작용하는 공간이며, 자계의 세기 단위 [AT/m] (앙페르-턴 / 미터)
• 암페어의 주회적분의 법칙 / 플레밍의 왼손법칙 / 쿨롱의 법칙 /
• 기자력 / 패러데이 법칙 등 존재.

13. 길이 1 m인 도체가 자속밀도 10 Wb/m2 의 자계 내에서

직각방향으로 10 m/s의 속도로 이동할 때 유도기전력(V)은?

① 10

② 20

③ 50

④ 100

⑤ 200

 

④ 100

-> 전자유도(현상) : 자석을 확 집어넣던가 빼면 S/N 극이 발생되는 것. (=기전력 발생)

이 때 전자유도에 의해 발생한 전압을 유도기전력 이라고 한다.

e = Blu sinɵ

B (자속의 밀도 [Wb/m2])

l (도체(코일)의 길이 [m])

u (도체의 속도 [m/t])

 

*플레밍의 왼손법칙과도 비슷한데, F=B(자속밀도)I(전류)L(도체의길이)[N]이다.

이 때 전자력의 세기를 구할 때, ɵ = 90‘ 일 경우는 0 으로 취급한다.

 

14. 마찰전기와 관련된 전기유도 현상은?

① 전자유도

② 상호유도

③ 자체유도

④ 정전유도

⑤ 자기유도

 

④ 정전유도

 

15. 3 Ω의 저항과 4 Ω의 유도리액턴스를 직렬연결한 교류회로의 임피던스(Ω)는?

① 1

② 2

③ 3

④ 4

⑤ 5

 

⑤ 5

-> 교류에서의 저항 : 임피던스

 

( 저항: 저항기 = 저항회로 / 인덕턴스: 코일 = 유도회로 / 정전용량 : 콘덴서 = 용량회로 )

 

16. 자기인덕턴스(코일, L회로)만의 교류회로에서 전압과 전류의 위상차()는?

① 전압이 45° 앞선다.

② 전압이 45° 뒤진다.

③ 전압이 90° 앞선다.

④ 전압이 90° 뒤진다.

⑤ 전압과 전류는 같다.

 

③ 전압이 90° 앞선다.

-> 코일/L[H]회로 : 전압이 전류보다 90° 앞선다. (전류가 뒤짐)

콘덴서/C[F]회로 : 전압이 전류보다 90° 뒤진다. (전류가 앞섬)

저항기/R[Ω]회로 : 동일.

 

17. 10 MΩ의 저항과 정전용량이 1µF인 콘덴서를 직렬접속한 회로에

100 V의 전압을 인가 할 때 시정수(sec)는?

① 0.1

② 1

③ 10

④ 100

⑤ 1,000

 

③ 10

-> 시정수 : 전압이 정상상태(0)의 36.8%로 감소되는데 걸리는 시간.

시정수 T = R(저항) x C(정전용량)

단위 장난문제. 10MΩ (10⁶*10) * 1µF (10-⁶*1) = 10

 

18. P형 반도체에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 다수캐리어는 전자이다.

② 도너(donor) 준위를 형성한다.

③ 순수반도체에 5가 불순물을 첨가한다.

④ 불순물로 비소(As), 안티몬(Sb) 등이 있다.

⑤ 첨가되는 불순물을 억셉터(acceptor)라 한다.

 

<해설>

형	N형	P형
불순물	donor - ⓝ제공하다, 기부	acceptor - accept (ⓥ받아들이다, 수락하다) + -or(~하는 사람)
첨가	5가 (실리콘에 팔 하나가 더들어가서 전자가 잘 나감)	3가 (팔이 비었음, hole 발생)
주 캐리어	전자	정공
소수 캐리어	정공	전자
모양