전기기사 전기기기 예상문제
전기기기는 전기기사 필기 5개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 20문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
전기기기 공략 — 변압기·유도기·동기기 등 기기별 특성과 등가회로를 비교하며 정리하면 헷갈림이 줄어요.
전기기기 과목 개요
직류기, 변압기, 유도전동기, 동기기의 구조와 운전 특성을 묻는 과목입니다. 출제기준에는 전력변환기와 교류정류자기 등도 주요항목으로 올라 있지만, 현재 문제 은행 문항은 네 기계에 집중되어 있습니다. 슬립과 동기속도, 권수비처럼 짧은 계산 문항과 병렬운전 조건, 기동법처럼 조건을 고르는 문항이 섞여 나옵니다.
기계마다 '속도는 무엇으로 정해지는가', '손실과 효율은 어떤 관계인가', '병렬로 돌리려면 무엇이 같아야 하는가'라는 같은 질문을 던져 보며 표로 비교하면 정리가 빠릅니다. 전기자기학의 전자유도와 회로이론의 3상 결선을 먼저 알고 있으면 변압기 결선과 V결선 출력 같은 문항을 이해하기 쉽습니다. 동기전동기의 V곡선과 역률 조정도 따로 챙겨 둘 만합니다.
출제 비중
전기기사 필기 100문항 중 20문항(20.0%)이 전기기기 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 전기기사 출제기준 (2027.1.1~2029.12.31)
전기기기 핵심 개념 요약
- 동기속도와 슬립
- 동기속도는 120에 주파수를 곱하고 극수로 나눠 구합니다. 슬립은 동기속도와 실제 회전속도의 차이를 동기속도로 나눈 값으로, 기동 순간 1이고 무부하에서는 0에 가깝습니다. 회전 방향은 전원 세 선 중 두 선을 바꾸면 반대가 됩니다.
- 변압기 손실과 최대효율
- 변압기는 전자유도로 전압을 바꿉니다. 무부하일 때는 철심의 히스테리시스손과 와전류손, 즉 철손이 대부분이고, 부하의 제곱에 비례하는 동손이 고정손인 철손과 같아지는 지점에서 효율이 가장 높습니다.
- 변압기 결선과 V결선
- Δ-Y 결선은 1차와 2차 선간전압 사이에 30도 위상차가 생기고 2차 중성점을 접지할 수 있습니다. Δ-Δ 중 한 대가 고장 나 V결선으로 돌리면 출력은 원래의 약 57.7%, 변압기 이용률은 약 86.6%가 됩니다.
- 병렬운전 조건
- 변압기를 병렬로 쓰려면 극성, 권수비, %임피던스가 맞아야 하고 동기발전기는 기전력의 크기, 주파수, 위상, 파형이 같아야 합니다. 두 경우 모두 정격용량이 같을 필요는 없다는 점이 오답 보기로 자주 쓰입니다.
- 직류기의 속도 특성과 전기자 반작용
- 직류전동기 속도는 자속에 반비례하므로 계자전류를 줄이면 빨라지고, 직권전동기는 무부하에서 위험할 만큼 속도가 오릅니다. 전기자 반작용은 주자속을 줄이고 중성축을 옮기며, 보상권선은 전기자 권선과 직렬로 연결합니다.
- 유도전동기 기동과 비례추이
- Y-Δ 기동은 기동전류와 기동토크를 모두 3분의 1로 줄입니다. 권선형은 2차 저항을 키우면 최대토크 크기는 그대로인 채 최대토크가 나는 슬립이 커지는 비례추이로 기동토크가 늘고 기동전류는 줄어듭니다.
전기기사 전기기기 예상문제 미리보기
전기기기 과목 20문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 전기기기1번 문항변압기의 동작 원리로 옳은 것은?
- 1.전자기 유도
- 2.압전 효과
- 3.광전 효과
- 4.정전 유도
정답·해설 보기
정답 1번. 전자기 유도
변압기는 1차 권선의 교류가 만드는 자속 변화가 2차 권선에 기전력을 유도하는 전자기 유도(패러데이 법칙)를 이용합니다.
- 전기기기2번 문항직류 직권전동기를 무부하 상태로 운전하면 어떤 현상이 발생하는가?
- 1.전기자 전류가 급격히 증가한다
- 2.회전속도가 매우 높아져 위험하다
- 3.토크가 급격히 증가한다
- 4.회전속도가 0에 가까워진다
정답·해설 보기
정답 2번. 회전속도가 매우 높아져 위험하다
직권전동기는 부하가 줄면 전류와 함께 계자 자속이 감소하여 속도가 급상승한다. 무부하가 되면 위험 속도에 도달할 수 있으므로 벨트 운전이나 무부하 운전을 피해야 한다.
- 전기기기3번 문항60Hz, 4극 3상 유도전동기가 1,728rpm으로 회전하고 있을 때 슬립은?
- 1.0.02
- 2.0.04
- 3.0.05
- 4.0.06
정답·해설 보기
정답 2번. 0.04
동기속도 Ns = 120×60/4 = 1,800rpm이고, 슬립 s = (Ns-N)/Ns = (1800-1728)/1800 = 72/1800 = 0.04이다.
- 전기기기4번 문항주파수 60Hz, 극수 6극인 동기전동기의 동기속도[rpm]는?
- 1.900
- 2.1,200
- 3.1,500
- 4.1,800
정답·해설 보기
정답 2번. 1,200
동기속도 Ns = 120f/P = 120×60/6 = 1,200rpm이다.
- 전기기기5번 문항변압기의 Δ-Y 결선에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.강압용 결선으로만 사용된다
- 2.1차와 2차 전압이 항상 동상이다
- 3.2차측 중성점을 접지할 수 없다
- 4.1차와 2차 선간전압 사이에 30°의 위상차가 발생한다
정답·해설 보기
정답 4번. 1차와 2차 선간전압 사이에 30°의 위상차가 발생한다
Δ-Y 결선은 1차와 2차 선간전압 사이에 30°의 위상 변위가 발생한다. 2차측 중성점 접지가 가능하며 발전소의 승압용 결선으로 널리 사용된다.
- 전기기기6번 문항변압기의 효율이 최대가 되는 조건은?
- 1.동손이 철손의 2배일 때
- 2.철손과 동손의 합이 최대일 때
- 3.철손과 동손이 같을 때
- 4.철손이 동손의 2배일 때
정답·해설 보기
정답 3번. 철손과 동손이 같을 때
변압기의 효율은 부하에 무관한 고정손인 철손과 부하의 제곱에 비례하는 동손이 서로 같아지는 부하에서 최대가 된다.
- 전기기기7번 문항3상 유도전동기의 회전 방향을 바꾸는 방법으로 옳은 것은?
- 1.전원 3선 중 임의의 2선을 서로 바꾸어 접속한다
- 2.전원 3선을 모두 순서대로 바꾸어 접속한다
- 3.전원 전압을 낮춘다
- 4.전원 주파수를 높인다
정답·해설 보기
정답 1번. 전원 3선 중 임의의 2선을 서로 바꾸어 접속한다
3상 전원의 3선 중 임의의 2선을 서로 바꾸면 상회전 방향이 반대가 되어 회전자계의 방향이 바뀌고 전동기가 역회전한다. 3선을 모두 순환시키면 상순이 그대로여서 회전 방향이 바뀌지 않는다.
- 전기기기8번 문항단상 변압기 3대를 Δ-Δ 결선하여 운전하던 중 1대가 고장나 V-V 결선으로 운전할 때에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.V결선의 출력은 고장 전 Δ결선 출력의 약 57.7%이고 변압기 이용률은 약 86.6%이다
- 2.V결선의 변압기 이용률은 100%로 Δ결선과 같다
- 3.V결선으로는 3상 전력을 공급할 수 없다
- 4.V결선의 출력은 고장 전 Δ결선 출력의 2/3로 감소한다
정답·해설 보기
정답 1번. V결선의 출력은 고장 전 Δ결선 출력의 약 57.7%이고 변압기 이용률은 약 86.6%이다
단상 변압기 1대의 용량을 P라 하면 Δ결선 출력은 3P, V결선 출력은 √3P이므로 출력비는 √3/3 ≒ 0.577, 즉 약 57.7%가 된다. 변압기 2대를 사용해 √3P를 내므로 이용률은 √3P/2P ≒ 0.866으로 약 86.6%이며 Δ결선보다 낮다. V결선은 변압기 2대만으로도 3상 전력을 계속 공급할 수 있어 사고 시 응급 운전이나 소용량 3상 부하에 활용된다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 13일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.