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전기기사 필기 · 회로이론 및 제어공학 과목

전기기사 회로이론 핵심정리

중요도
★★★★★ (5 / 5)
출제 비중
회로이론 및 제어공학 20문항 중 약 11문항 (55%)

교류 회로, 3상 회로, 비정현파, 과도 현상, 라플라스 변환, 4단자망을 다룹니다.

회로이론, 이것만은 꼭 외우세요

  • R-L 직렬 회로의 임피던스 Z = √(R² + X²), 역률 cosθ = R ÷ Z
  • 최대 전력 전달 조건: 부하 저항 = 전원의 내부 저항
  • 비정현파의 실효값 = √(직류분² + 각 고조파 실효값²의 합)
  • 시정수: R-L 회로는 τ = L ÷ R, R-C 회로는 τ = R × C
  • 라플라스 변환: 1 → 1/s, t → 1/s², e^(−at) → 1/(s + a)
  • 4단자 정수의 관계: AD − BC = 1

회로이론 대표 문제 7개

AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★★

문제 1. 저항 3Ω 과 유도 리액턴스 4Ω 이 직렬로 연결된 회로에 100V 의 교류 전압을 가했을 때 흐르는 전류는 몇 A 인가?

  1. ① 14.3A
  2. ② 20A
  3. ③ 25A
  4. ④ 33.3A
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정답: ② 20A

핵심: R-L 직렬: Z = √(R² + X²), I = V ÷ Z

  1. 임피던스 Z = √(3² + 4²) = √25 = 5Ω
  2. 전류 I = V ÷ Z = 100 ÷ 5
  3. I = 20A

틀린 선지

  • ① 14.3A: 저항과 리액턴스를 그냥 더한 7Ω 으로 나눈 값입니다.
  • ③ 25A: 리액턴스 4Ω 으로만 나눈 값입니다.
  • ④ 33.3A: 저항 3Ω 으로만 나눈 값입니다.
AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★★

문제 2. 내부 저항이 r 인 전원에 부하 저항 R 을 연결했을 때, 부하에 최대 전력이 전달되는 조건은?

  1. ① R = r
  2. ② R = 2r
  3. ③ R = r ÷ 2
  4. ④ R = 0
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정답: ① R = r

핵심: 최대 전력 전달 조건: 부하 저항 = 내부 저항

부하 저항이 전원의 내부 저항과 같을 때 부하에서 가장 큰 전력을 얻습니다. 이때 최대 전력은 E² ÷ (4r) 입니다.

틀린 선지

  • ② R = 2r: 최대 전력 조건이 아닙니다.
  • ③ R = r ÷ 2: 최대 전력 조건이 아닙니다.
  • ④ R = 0: 부하 저항이 0 이면 부하에서 쓰는 전력도 0 입니다.
AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★★

문제 3. 비정현파 전류 i = 3 + 4√2 sin ωt [A] 의 실효값은 몇 A 인가?

  1. ① 8.66A
  2. ② 7A
  3. ③ √7 A
  4. ④ 5A
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정답: ④ 5A

핵심: 비정현파 실효값 = √(직류분² + 각 성분 실효값²)

  1. 직류분 = 3A
  2. 기본파의 실효값 = 최댓값 ÷ √2 = 4√2 ÷ √2 = 4A
  3. 실효값 = √(3² + 4²) = √25 = 5A

틀린 선지

  • ① 8.66A: 계산이 틀린 값입니다.
  • ② 7A: 두 값을 그냥 더한 값입니다.
  • ③ √7 A: 제곱하지 않고 더한 뒤 제곱근을 구한 값입니다.
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문제 4. 함수 f(t) = e^(−2t) 의 라플라스 변환은?

  1. ① 1 ÷ (s − 2)
  2. ② 2 ÷ s
  3. ③ 1 ÷ (s + 2)
  4. ④ s ÷ (s + 2)
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정답: ③ 1 ÷ (s + 2)

핵심: 라플라스 변환: e^(−at) → 1 ÷ (s + a)

지수 함수 e^(−at) 의 라플라스 변환은 1 ÷ (s + a) 입니다. a = 2 이므로 1 ÷ (s + 2) 가 됩니다. 지수의 부호와 분모의 부호가 반대라는 점에 주의합니다.

틀린 선지

  • ① 1 ÷ (s − 2): e^(2t) 의 라플라스 변환입니다.
  • ② 2 ÷ s: 상수 2 의 라플라스 변환입니다.
  • ④ s ÷ (s + 2): 해당하는 변환이 아닙니다.
AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★★

문제 5. 저항 10Ω 과 인덕턴스 2H 가 직렬로 연결된 회로의 시정수는 몇 초인가?

  1. ① 0.2초
  2. ② 5초
  3. ③ 12초
  4. ④ 20초
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정답: ① 0.2초

핵심: R-L 직렬 회로의 시정수 τ = L ÷ R

  1. 공식: τ = L ÷ R
  2. 숫자 대입: τ = 2 ÷ 10
  3. τ = 0.2초

시정수는 전류가 최종값의 63.2% 에 이르는 데 걸리는 시간입니다. 시정수가 클수록 과도 현상이 오래갑니다.

틀린 선지

  • ② 5초: R ÷ L 로 거꾸로 계산한 값입니다.
  • ③ 12초: 두 값을 더한 값입니다.
  • ④ 20초: 두 값을 곱한 값입니다. (R × C 는 R-C 회로의 시정수입니다.)
AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★★

문제 6. 선간 전압이 200V 인 평형 3상 전원에 한 상의 임피던스가 6 + j8 [Ω] 인 부하를 Y 결선으로 연결했다. 3상 전체의 소비 전력은 약 몇 W 인가?

  1. ① 1,600W
  2. ② 2,400W
  3. ③ 4,000W
  4. ④ 7,200W
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ② 2,400W

핵심: Y 결선: 상전압 = 선간 전압 ÷ √3, P = 3 × I² × R

  1. 한 상의 임피던스 Z = √(6² + 8²) = 10Ω
  2. 상전압 = 200 ÷ √3 ≈ 115.5V
  3. 상전류 I = 115.5 ÷ 10 ≈ 11.55A
  4. P = 3 × I² × R = 3 × 11.55² × 6 = 3 × 133.3 × 6 ≈ 2,400W

틀린 선지

  • ① 1,600W: 계산이 틀린 값입니다.
  • ③ 4,000W: 피상 전력(3 × I² × Z)의 값입니다.
  • ④ 7,200W: Δ 결선으로 연결했을 때의 소비 전력입니다.
AI 예상문제검수 전회로이론 및 제어공학 › 회로이론★★★★☆

문제 7. 4단자 회로망의 4단자 정수 A, B, C, D 사이에 언제나 성립하는 관계식은? (수동 선형 회로)

  1. ① AD + BC = 1
  2. ② AB − CD = 1
  3. ③ AD − BC = 1
  4. ④ AC − BD = 1
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정답: ③ AD − BC = 1

핵심: 4단자 정수: AD − BC = 1

수동 선형 4단자망에서는 AD − BC = 1 이 언제나 성립합니다. 대칭 회로라면 여기에 A = D 가 더해집니다.

틀린 선지

  • ① AD + BC = 1: 부호가 틀렸습니다.
  • ② AB − CD = 1: 성립하지 않는 식입니다.
  • ④ AC − BD = 1: 성립하지 않는 식입니다.

직접 풀어서 확인해 보세요.

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