1장. 전기 이론의 기초
1-1. 회로이론의 중요성
회로이론은 전기의 핵심 과목입니다. 전기기사 필기시험에서 회로이론은 기사 20문제, 산업기사 20문제가 출제됩니다. 전기기기, 전력공학, 실기 과목의 기초가 되는 만큼 이해 중심의 학습이 필수입니다.
1-2. 그리스 문자와 단위의 배수
1) 그리스 문자
자주 쓰이는 문자:알파: $\alpha$ (알파), $\beta$ (베타), $\gamma$ (감마), $\theta$ (쎄타)
2) 단위의 배수
| 명칭 | 기호 | 값 |
|---|---|---|
| 테라 | T | $10^{12}$ |
| 기가 | G | $10^9$ |
| 메가 | M | $10^6$ |
| 킬로 | k | $10^3$ |
| 센티 | c | $10^{-2}$ |
| 밀리 | m | $10^{-3}$ |
| 마이크로 | $\mu$ | $10^{-6}$ |
| 나노 | n | $10^{-9}$ |
| 피코 | p | $10^{-12}$ |
1-3. 주요 단위와 기호 정리
단위 이름과 기호를 정확히 알아두기
전류: $I$ (단위: A, 암페어)
전압: $V$ 또는 $E$ (단위: V, 볼트)
저항: $R$ (단위: $\Omega$, 옴)
전력: $P$ (단위: W, 와트)
전하량: $Q$ (단위: C, 쿨롱)
1-4. 학습 전략
| 장 번호 | 중점 학습 방식 | 비고 |
|---|---|---|
| 1장~4장 | 개념 위주 학습 | 다른 과목 및 실기 연계 |
| 5장~6장 | 문제 위주 학습 | 전기자기학과 유사 |
| 7장~9장 | 개념 + 응용 | 실기 반영 |
| 10장~13장 | 문제풀이 집중 | 출제 비중 높음 |
2장. 전류의 개념
2-1. 전류란 무엇인가?
정의: 단위 시간 동안 도선의 단면을 통과하는 전하의 양
기호: I
단위: A (암페어, Ampere)
영문명: Current
2-2. 전류의 공식
전류: $I = \frac{Q}{t}$
(Q: 전하량[C], t: 시간[s])전하량: $Q = I \cdot t$
2-3. 직류 vs 교류
| 구분 | 전류 기호 | 정의 | 수식 |
|---|---|---|---|
| 직류(DC, Direct Currunt) | $I$ | 극성과 크기가 일정 | $I = \frac{Q}{t}$ |
| 교류(AC, Alternative Current) | $i$ | 시간에 따라 변동 | $i = \frac{dQ}{dt}$ |
교류의 경우, 전류의 크기 및 방향이 시간에 따라 바뀌며, 미분 계산이 필요합니다.
2-4. 전기회로의 기본 구성
전원 (건전지) → 전류 → 저항(꼬마전구)
전압: 전류를 흐르게 하는 압력(건전지)
전류: 전하의 이동
저항: 전류의 흐름을 방해
회로 기호 예시:
전원: ⎓
저항: ⎍
전류 방향: →
2-5. 전류의 단위 변환
| 단위 | 변환 값 |
|---|---|
| $1 \ \text{kA}$ | $10^3 \ \text{A}$ |
| $1 \ \text{mA}$ | $10^{-3} \ \text{A}$ |
| $1 \ \mu\text{A}$ | $10^{-6} \ \text{A}$ |
2-6. 전자 1개의 전하량
전자 1개가 가지는 전기량은 다음과 같습니다: (참고)
$e = 1.602 \times 10^{-19} \ \text{C}$
2-7. 전류 공식 요약
- $I = \frac{Q}{t}$
- $Q = I \cdot t$
- $i = \frac{dQ}{dt}$
- $$Q = \int_{t_1}^{t_2} i(t) \, dt$$
직류: 대문자 $I$, 교류: 소문자 $i$
2-8. 1A와 같은 범위
| 단위 | 변환 값 | 지수 표기 |
|---|---|---|
| 1 A | 0.000001 MA | $10^{-6}$ MA |
| 1 A | 0.001 kA | $10^{-3}$ kA |
| 1 A | 1,000 mA | $10^{3}$ mA |
| 1 A | 1,000,000 μA | $10^{6}$ μA |