전기기능사 교류회로 핵심정리

교류는 전압이 계속 오르내립니다. 우리가 보통 말하는 220V는 실효값(직류와 같은 일을 하는 크기로 환산한 값)이고, 실제 파형의 가장 높은 값이 최댓값입니다.

1. 공식: 최댓값 = 실효값 × √2
2. √2 는 약 1.414
3. 숫자 대입: 220 × 1.414
4. 답: 약 311V

틀린 선지

• ① 약 156V: √2 로 나눈 값(220 ÷ 1.414)입니다. 곱해야 합니다.
• ② 220V: 실효값 그대로입니다.
• ④ 약 381V: √3(약 1.732)을 곱한 값입니다. √3 은 3상 교류에서 쓰는 숫자입니다.

교류에서는 코일도 전류를 방해합니다. 이것을 유도 리액턴스(XL)라고 하고, 저항과 합친 전체 방해 정도를 임피던스(Z)라고 합니다. 저항과 리액턴스는 그냥 더하지 않고 직각삼각형의 빗변처럼 계산합니다.

1. 공식: Z = √(R² + XL²)
2. 숫자 대입: Z = √(6² + 8²)
3. 6² = 36, 8² = 64, 합하면 100
4. Z = √100 = 10Ω
5. 전류: I = V ÷ Z = 100 ÷ 10
6. 답: I = 10A

3 : 4 : 5 (6 : 8 : 10) 직각삼각형 숫자는 시험에 자주 나오니 외워 두면 편합니다.

틀린 선지

• ① 약 7.1A: 저항과 리액턴스를 그냥 더해(6 + 8 = 14Ω) 계산한 값입니다.
• ③ 12.5A: 리액턴스 8Ω으로만 나눈 값입니다.
• ④ 약 16.7A: 저항 6Ω으로만 나눈 값입니다.

역률은 공급한 전력 중에서 실제로 일을 하는 전력의 비율입니다.

• 유효전력[W]: 실제로 일(열, 빛, 회전)을 하는 전력
• 피상전력[VA]: 전압 × 전류로 구한 겉보기 전력

1. 공식: 역률 = 유효전력 ÷ 피상전력
2. 숫자 대입: 800 ÷ 1000
3. 답: 0.8 (80%)

틀린 선지

• ① 0.6: 이 부하의 무효율(일을 하지 않는 전력의 비율)에 해당하는 값입니다.
• ③ 1.25: 거꾸로 나눈 값(1000 ÷ 800)입니다. 역률은 1을 넘을 수 없습니다.
• ④ 1.8: 역률은 1을 넘을 수 없으므로 답이 될 수 없습니다.

주파수는 1초 동안 파형이 반복되는 횟수이고, 주기는 한 번 반복하는 데 걸리는 시간입니다. 둘은 서로 뒤집은(역수) 관계입니다.

1. 공식: T = 1 ÷ f
2. 숫자 대입: T = 1 ÷ 60
3. 답: T = 약 0.0167초

1초에 60번 반복하니 한 번에 걸리는 시간은 1/60초라고 생각하면 쉽습니다.

틀린 선지

• ② 0.6초, ③ 6초: 소수점 자리를 잘못 옮긴 값입니다.
• ④ 60초: 주파수 숫자를 그대로 쓴 값입니다.

공진은 코일의 방해(유도 리액턴스 XL)와 콘덴서의 방해(용량 리액턴스 XC)가 크기가 같아져 서로 지워지는 상태입니다.

• XL = XC 가 되어 둘이 상쇄됩니다.
• 남는 것은 저항 R뿐이라 임피던스가 가장 작습니다.
• 임피던스가 가장 작으니 전류는 가장 큽니다.
• 저항만 남은 것과 같아서 전압과 전류의 위상(파형의 시간 차이)이 같고 역률은 1입니다.

정답 ④가 틀린 이유: 직렬 공진에서는 전류가 가장 작아지는 것이 아니라 가장 커집니다. (전류가 가장 작아지는 것은 병렬 공진입니다.)

①, ②, ③은 모두 직렬 공진의 올바른 설명입니다.