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소방설비기사(전기분야) · 소방전기일반 과목

소방설비기사(전기분야) 전기 기기·계측과 전자 소자 개념 정리

중요도 ★★★★☆ · 25% (추정)

AI 작성 · 검수 완료

AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.

개요

이 단원은 전기를 재는 계기의 연결법, 계기의 측정 범위를 넓히는 방법, 교류를 직류로 바꾸는 정류 회로, 반도체 소자와 축전지를 다룹니다. 소방 설비의 비상 전원과 제어 회로를 이해하는 바탕이 됩니다.

전류계는 회로에 직렬로, 전압계는 병렬로 연결합니다. 전류계의 범위를 넓힐 때는 분류기를 전류계에 병렬로 달고, 전압계의 범위를 넓힐 때는 배율기를 전압계에 직렬로 답니다. 배율기의 배율은 1 + 배율기 저항 ÷ 전압계 내부 저항입니다.

정류 회로에서 얻는 직류 전압은 교류 실효값 E 에 대해 단상 반파는 0.45E, 단상 전파는 0.9E 입니다. SCR 은 한 방향으로만 흐르는 3단자 소자이고 트라이액은 양방향 3단자 소자입니다. 서미스터는 온도 보상, 바리스터는 서지 흡수, 제너 다이오드는 정전압에 쓰며, 축전지의 공칭 전압은 셀당 납축전지 2V, 알칼리 축전지 1.2V 입니다.

핵심 개념

  • 분류기와 배율기

    분류기는 전류계에 병렬로 달아 전류 측정 범위를 넓히고, 배율기는 전압계에 직렬로 달아 전압 측정 범위를 넓힙니다. 배율기의 배율 m = 1 + 배율기 저항 ÷ 전압계 내부 저항입니다.

    외우는 요령계기 연결과 반대로 단다고 외우세요. 직렬로 다는 전류계에는 병렬(분류기), 병렬로 다는 전압계에는 직렬(배율기).

  • 정류 회로의 직류 전압

    교류 실효값 E 를 정류했을 때 직류 평균 전압은 단상 반파 정류가 0.45E, 단상 전파 정류가 0.9E 입니다.

    외우는 요령전파(0.9)는 반파(0.45)의 꼭 두 배입니다.

  • SCR 과 트라이액

    SCR 은 전류를 한 방향으로만 흘리는 3단자 스위칭 소자이고, 트라이액은 양방향으로 흘릴 수 있는 3단자 소자입니다.

    외우는 요령'트라이액 = 양쪽 다' 로, SCR 은 '한쪽만' 으로 구별하세요.

  • 서미스터·바리스터·제너 다이오드

    서미스터는 온도에 따라 저항이 변해 온도 보상에 쓰고, 바리스터는 갑자기 들어오는 높은 전압(서지)을 흡수하며, 제너 다이오드는 전압을 일정하게 유지하는 데 씁니다.

    외우는 요령서미(온도) · 바리(서지 막이) · 제너(정전압) 로 짝지으세요.

  • 축전지의 공칭 전압

    축전지 한 셀의 공칭 전압은 납축전지가 2V, 알칼리 축전지가 1.2V 입니다.

    외우는 요령'납은 2, 알칼리는 1.2' 로 외우세요.

자주 나오는 포인트

  • 분류기와 배율기의 연결 방법(병렬·직렬)을 바꿔 놓은 선지가 단골입니다.
  • 배율기 계산 문제가 자주 나옵니다. 배율에서 1을 빼먹지 않도록 조심하세요.
  • 서지 흡수는 바리스터, 온도 보상은 서미스터입니다. 이름이 비슷해 헷갈리기 쉽습니다.

헷갈리는 것 비교: 분류기와 배율기

구분분류기배율기
함께 쓰는 계기전류계전압계
연결 방법병렬직렬
목적전류 측정 범위 확대전압 측정 범위 확대

대표 문제 3개

검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.

예상문제검수 완료소방전기일반 › 전기 기기·계측과 전자 소자★★★★☆

문제 1. 전류계와 전압계를 부하에 연결하는 방법으로 옳은 것은?

  1. ① 둘 다 직렬로 연결한다.
  2. ② 전류계는 병렬, 전압계는 직렬로 연결한다.
  3. ③ 전류계는 직렬, 전압계는 병렬로 연결한다.
  4. ④ 둘 다 병렬로 연결한다.
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ③ 전류계는 직렬, 전압계는 병렬로 연결한다.

핵심: 전류계는 직렬, 전압계는 병렬

전류계는 흐르는 전류가 그대로 지나가야 하므로 직렬로, 전압계는 두 점 사이의 전압을 재야 하므로 병렬로 연결합니다.

틀린 선지

  • ① 둘 다 직렬로 연결한다.: 전압계를 직렬로 연결하면 회로에 전류가 거의 흐르지 않습니다.
  • ② 전류계는 병렬, 전압계는 직렬로 연결한다.: 전류계를 병렬로 연결하면 큰 전류가 흘러 계기가 탑니다.
  • ④ 둘 다 병렬로 연결한다.: 전류계를 병렬로 연결하면 안 됩니다.
예상문제검수 완료소방전기일반 › 전기 기기·계측과 전자 소자★★★★☆

문제 2. 내부 저항이 10kΩ 인 전압계에 90kΩ 의 배율기를 직렬로 연결하면 측정 범위는 몇 배가 되는가?

  1. ① 9배
  2. ② 10배
  3. ③ 90배
  4. ④ 100배
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ② 10배

핵심: 배율 m = 1 + 배율기 저항 ÷ 전압계 내부 저항

  1. 공식: m = 1 + Rm ÷ Rv
  2. 숫자 대입: m = 1 + 90 ÷ 10
  3. m = 1 + 9 = 10배

틀린 선지

  • ① 9배: 1 을 더하지 않은 값입니다.
  • ③ 90배: 배율기의 저항값을 그대로 쓴 값입니다.
  • ④ 100배: 두 저항을 더한 값입니다.
예상문제검수 완료소방전기일반 › 전기 기기·계측과 전자 소자★★★★☆

문제 3. 전류계의 측정 범위를 넓히려고 전류계와 병렬로 연결하는 저항을 무엇이라 하는가?

  1. ① 가변 저항기
  2. ② 배율기
  3. ③ 분류기
  4. ④ 계기용 변압기(PT)
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ③ 분류기

핵심: 분류기: 전류계에 병렬 / 배율기: 전압계에 직렬

큰 전류를 재려면 전류의 일부를 다른 길로 흘려보내야 합니다. 전류계와 병렬로 연결해 전류를 나누어 주는 저항이 분류기입니다. 전압계에는 직렬로 배율기를 연결합니다.

틀린 선지

  • ① 가변 저항기: 저항값을 바꿀 수 있는 부품으로, 측정 범위를 넓히는 용도가 아닙니다.
  • ② 배율기: 전압계의 측정 범위를 넓히려고 전압계와 직렬로 연결하는 저항입니다.
  • ④ 계기용 변압기(PT): 높은 전압을 낮은 전압으로 바꾸어 계기에 보내는 기기입니다.
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