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전기기능사 필기 · 전기이론 과목

전기기능사 직류회로 핵심정리

중요도
★★★★★ (5 / 5)
출제 비중
전기이론 20문항 중 약 5문항 (25%)

옴의 법칙(전압 = 전류 × 저항)과 저항의 직렬·병렬 연결을 다룹니다. 전기이론 전체의 계산 기초가 되는 단원이라 매회 빠지지 않고 출제됩니다.

직류회로, 이것만은 꼭 외우세요

  • 옴의 법칙: 전류 I = V ÷ R. 전압이 클수록, 저항이 작을수록 전류가 많이 흐릅니다.
  • 직렬 연결은 저항을 그대로 더하고, 병렬 연결은 역수를 더한 뒤 다시 뒤집습니다. 두 개 병렬은 (곱 ÷ 합)으로 계산합니다.
  • 전력 P = V × I = I² × R = V² ÷ R [W]. 전력량은 전력에 시간을 곱한 값입니다.
  • 전지의 내부저항이 있으면 실제 단자전압은 기전력보다 낮아집니다. V = E − I × r
  • 키르히호프 법칙: 한 점에 들어온 전류의 합 = 나간 전류의 합, 한 바퀴 돌았을 때 전압의 합 = 0

직류회로 대표 문제 5개

AI 예상문제검수 전전기이론 › 직류회로★★★★★

문제 1. 저항 20Ω에 100V의 전압을 가했을 때 흐르는 전류는 몇 A인가?

  1. ① 0.2A
  2. ② 2A
  3. ③ 5A
  4. ④ 2000A
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정답: ③ 5A

핵심: 옴의 법칙: 전류 = 전압 ÷ 저항

옴의 법칙(전압·전류·저항의 관계를 나타내는 법칙)을 그대로 쓰는 문제입니다.

  1. 공식: 전류 I = 전압 V ÷ 저항 R
  2. 숫자 대입: I = 100 ÷ 20
  3. 답: I = 5A

틀린 선지

  • ① 0.2A: 저항을 전압으로 나눈 값(20 ÷ 100)입니다. 나누는 순서가 거꾸로 되었습니다.
  • ② 2A: 계산 실수로 나오기 쉬운 값입니다.
  • ④ 2000A: 전압과 저항을 곱한 값(100 × 20)입니다. 곱하는 것이 아니라 나눠야 합니다.
AI 예상문제검수 전전기이론 › 직류회로★★★★★

문제 2. 10Ω, 20Ω, 30Ω의 저항 3개를 직렬로 연결했을 때 합성저항은 몇 Ω인가?

  1. ① 60Ω
  2. ② 30Ω
  3. ③ 약 5.5Ω
  4. ④ 6000Ω
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정답: ① 60Ω

핵심: 직렬 연결의 합성저항은 저항을 그대로 더한다

직렬 연결(저항을 한 줄로 이어 붙인 연결)에서는 저항값을 그대로 더하면 됩니다.

  1. 공식: R = R1 + R2 + R3
  2. 숫자 대입: R = 10 + 20 + 30
  3. 답: R = 60Ω

틀린 선지

  • ② 30Ω: 가장 큰 저항 하나만 본 값입니다.
  • ③ 약 5.5Ω: 병렬(나란히 연결)로 계산했을 때의 값입니다. 병렬이면 1/10 + 1/20 + 1/30 = 11/60 이고 뒤집으면 약 5.5Ω이 됩니다.
  • ④ 6000Ω: 세 저항을 모두 곱한 값입니다.
AI 예상문제검수 전전기이론 › 직류회로★★★★★

문제 3. 6Ω과 3Ω의 저항을 병렬로 연결하고 12V의 전압을 가했다. 회로 전체에 흐르는 전류는 몇 A인가?

  1. ① 약 1.3A
  2. ② 2A
  3. ③ 4A
  4. ④ 6A
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정답: ④ 6A

핵심: 저항 2개 병렬은 (곱 ÷ 합), 그다음 옴의 법칙

먼저 합성저항을 구하고, 그다음 옴의 법칙으로 전류를 구합니다.

  1. 병렬 합성저항: R = (6 × 3) ÷ (6 + 3)
  2. R = 18 ÷ 9 = 2Ω
  3. 전체 전류: I = V ÷ R = 12 ÷ 2
  4. 답: I = 6A

검산: 6Ω에는 12 ÷ 6 = 2A, 3Ω에는 12 ÷ 3 = 4A가 흐르므로 합하면 6A로 같습니다.

틀린 선지

  • ① 약 1.3A: 직렬로 착각해 12 ÷ (6 + 3)으로 계산한 값입니다.
  • ② 2A: 6Ω 쪽에만 흐르는 전류입니다.
  • ③ 4A: 3Ω 쪽에만 흐르는 전류입니다.
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문제 4. 저항이 44Ω인 전열기에 220V의 전압을 가했을 때 소비전력은 몇 W인가?

  1. ① 5W
  2. ② 220W
  3. ③ 9680W
  4. ④ 1100W
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정답: ④ 1100W

핵심: 전력 P = V² ÷ R (전압의 제곱을 저항으로 나눈다)

소비전력(전기 기구가 1초 동안 쓰는 전기 에너지)을 전압과 저항으로 구하는 문제입니다.

  1. 공식: P = V² ÷ R
  2. 숫자 대입: P = 220 × 220 ÷ 44
  3. 220 × 220 = 48400
  4. 48400 ÷ 44 = 1100
  5. 답: P = 1100W

다른 방법: 전류 I = 220 ÷ 44 = 5A, 전력 P = V × I = 220 × 5 = 1100W 로 풀어도 같습니다.

틀린 선지

  • ① 5W: 5는 전류(A)의 값입니다. 전력이 아닙니다.
  • ② 220W: 전압 숫자를 그대로 쓴 값입니다.
  • ③ 9680W: 전압과 저항을 곱한 값(220 × 44)입니다.
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문제 5. 기전력 12V, 내부저항 1Ω인 전지에 5Ω의 부하저항을 연결했다. 부하저항 양끝에 걸리는 전압(단자전압)은 몇 V인가?

  1. ① 2V
  2. ② 10V
  3. ③ 12V
  4. ④ 14V
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정답: ② 10V

핵심: 단자전압 = 기전력 − 전류 × 내부저항

전지 안에도 작은 저항(내부저항)이 있어서, 전류가 흐르면 전지 안에서 전압이 조금 줄어듭니다.

  1. 전체 저항: 1 + 5 = 6Ω (내부저항과 부하저항은 직렬)
  2. 전류: I = 12 ÷ 6 = 2A
  3. 부하에 걸리는 전압: V = I × R = 2 × 5
  4. 답: V = 10V

검산: 내부저항에서 줄어드는 전압은 2 × 1 = 2V, 12 − 2 = 10V 로 같습니다.

틀린 선지

  • ① 2V: 전지 내부저항에서 줄어드는 전압입니다.
  • ③ 12V: 내부저항을 무시했을 때의 값입니다. 전류가 흐르지 않을 때만 12V가 그대로 나옵니다.
  • ④ 14V: 줄어드는 전압을 오히려 더한 값입니다.

직접 풀어서 확인해 보세요.

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