📝 전기기능사 필기시험 8회 핵심 요약노트
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1. 전기 이론 핵심 공식 및 개념 정리
전기 이론은 계산 문제와 정의 문제가 균형 있게 출제됩니다. 공식과 원리를 명확히 이해해야 합니다.
1-1. 교류 및 직류 회로 이론
2전력계법 (3상 전력 측정)
유효 전력 P = P1 + P2
무효 전력 Q = 루트3 * (P1 - P2) (이 공식으로 역률을 구할 수 있습니다.)
R-L 직렬회로
임피던스 Z = 루트(R제곱 + XL제곱) (단위: 옴)
전류 I = V / Z (단위: A)
비정현파 교류의 실효값
I 실효값 = 루트(I 직류제곱 + I 기본파 실효값제곱 + I 고조파 실효값제곱)
Y-Y 평형 회로
선전류와 상전류의 크기는 같다: 선전류 IL = 상전류 Ip
상전류 Ip = Vp / Z
Y-델타 등가 저항 변환
Y 결선 저항이 같을 때 델타 결선 저항은 3배가 된다: R 델타 = 3 * R 와이
1-2. 자성 및 정전기 이론
패러데이의 전자 유도 법칙
유도 기전력의 크기는 코일을 지나는 **자속(Phi)**의 매초 변화량과 코일의 **권수(N)**에 비례합니다.
자기 모멘트 (M)
자극의 세기 m과 자축의 길이 l의 곱: M = m * l (단위: Wb m)
코일에 저장되는 전자 에너지 (W)
W = 1/2 * L * I제곱 (단위: J)
도체의 전기장 특성
대전된 도체 내부의 전하 및 전기장은 모두 0입니다.
도체 표면의 전기장은 그 표면에 수직입니다.
자성체 분류
강자성체: 철, 코발트, 니켈 (투자율이 매우 큰 물질)
중첩의 원리
전압원 처리: 단락 회로
전류원 처리: 개방 회로
가변 콘덴서: 전기 용량을 변화시킬 수 있는 콘덴서는 바리콘입니다.
1-3. 계산 및 물리적 특성
전류에 의한 석출량 (W)
W = K * I * t (단위: g), 여기서 K는 전기 화학당량, t는 시간(초)입니다.
발생 열량 (Q)
Q = 0.24 * V * I * t (단위: cal), 여기서 t는 시간(초)입니다.
저항과 길이/단면적 관계
전선의 저항 R은 길이에 비례하고, 단면적 또는 반지름의 제곱에 반비례합니다.
2. 전기 기기 핵심 원리 및 특성
전기 기기는 각 기기의 원리 (발전기 vs. 전동기)와 특성 곡선을 정확히 이해해야 합니다.
2-1. 직류기 및 동기기
플레밍의 법칙
왼손 법칙: 전동기 (힘/전자력의 방향)
오른손 법칙: 발전기 (유도 기전력의 방향)
직류 전동기 기동
기동 시 전기자 전류(Ia)를 제한하기 위해 사용하는 가감 저항기는 기동기입니다.
직류기의 철심
직류기 전기자 철심을 규소 강판으로 성층하는 주된 이유는 **철손 (와류손)**을 줄이기 위함입니다.
전압 변동률
전압 변동률이 마이너스(-) 값으로 표시되는 발전기는 과복권 발전기입니다.
동기기
동기 속도 (Ns): Ns = (120 * 주파수 f) / 극수 P (단위: rpm)
병렬 운전 조건 (용량): 병렬 운전 조건에는 기전력의 용량이 같을 것은 해당하지 않습니다. (크기, 위상, 주파수, 파형, 상회전 방향이 중요합니다.)
V 곡선: 동기 전동기의 V 곡선은 계자 전류와 **전기자 전류 (Ia)**의 관계를 나타냅니다.
2-2. 유도 전동기 및 변압기
유도 전동기 슬립 (s)
회전자의 회전 속도가 증가하면 슬립은 감소합니다. (s = (Ns - N) / Ns)
슬립 측정 방법: 스트로보스코프
동기 부하 저항 (Rc)
Rc = R2 * (1-s) / s = (1/s - 1) * R2
사구 (Skew Slot) 사용 이유
소형 유도 전동기에서 슬롯을 사구로 하는 이유는 크로우링 현상 (저속 운전 현상)을 방지하기 위해서입니다.
단상 유도 전동기 보조 권선
주된 사용 이유는 운전을 시작할 수 있도록 회전 자장을 얻기 위함입니다.
V 결선
용량이 같은 단상 변압기 2대로 3상 전력을 공급할 때 이용률은 **86.6%**입니다.
변압기 철손
일정 전압에서 주파수가 상승하면 최대 자속 밀도가 감소하여 변압기 철손은 감소합니다.
3. 전기 설비 핵심 규정 및 공사 방법
전기 설비는 안전을 위한 시설 기준과 공사 방법의 규격을 암기하는 것이 중요합니다.
3-1. 배선 공사 및 시설 기준
합성 수지관 공사
관 상호 간 및 박스와의 삽입 깊이는 관 바깥지름의 0.8배 이상이어야 합니다.
지지점은 관의 끝과 박스의 접속점 등에 가까운 곳에 시설합니다.
위험물 저장 장소 배선
석유 등을 저장하는 장소에는 애자 공사는 사용할 수 없습니다. (금속관, 합성수지관, 케이블 공사 가능)
굵은 단선 접속
단면적 10 mm제곱 이상의 굵은 단선에 적용하는 접속 방법은 브리타니아 접속입니다.
점멸 스위치 위치
가정용 전등의 스위치는 반드시 전압측 전선에 설치해야 합니다.
3-2. 전선로 및 지지물 규격
지중 전선로 매설 깊이
차량 등 중량물의 하중을 받을 우려가 있는 장소에 직접 매설식으로 매설하는 경우 깊이는 1.0 m 이상입니다.
가공 전선로 이격 거리
35 kV 이하 특고압 가공전선과 저압 가공전선을 병가할 때 이격 거리는 1.2 m 이상입니다.
가공 전선로 완금 길이 (3조 기준)
고압 가공전선로의 전선 조수가 3조일 때 완금의 길이는 1,800 mm입니다.
지지물 강도
저압 가공전선로의 지지물이 목주인 경우, 풍압 하중의 1.2배에 견디는 강도를 지녀야 합니다.
3-3. 보호 및 측정 기구
절연 저항 측정 계기
저압 전로와 대지 사이의 절연 저항 측정에 사용되는 계기는 메거 (절연 저항계)입니다.
인입구 이상전압 보호
낙뢰나 혼촉 사고에 의한 이상 전압으로부터 기기를 보호할 목적으로 시설하는 것은 피뢰기입니다.
특고압 중성선 접지 저항
15 kV 이하의 특고압 가공전선로의 중성선을 분리했을 경우, 1 km마다의 합성 전기 저항값은 30 옴 이하로 하여야 합니다.
측정 공구
물체의 두께, 깊이, 안지름 및 바깥지름 등을 모두 측정할 수 있는 공구는 버니어 캘리퍼스입니다.
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