전기기기 정복: 3상 유도전동기는 어떻게 자석 없이 돌아갈까? ('아라고의 원판' 바람개비 비유)

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안녕하세요! 전기기능사 필기 합격을 넘어 전기 전문가로 거듭나기 위해 매일 열심히 공부 중인 50대 비전공자 독학러입니다. 지난 시간에 직류발전기의 3대 요소(계자, 전기자, 정류자)를 회사 부서 역할극으로 정리해 보았었는데요. 발전기 파트를 지나 모터(전동기) 단원으로 넘어가면 전 세계 공장과 가전제품에서 가장 많이 쓰이는 '3상 유도전동기'를 만나게 됩니다. 모터 안에 별도의 건전지나 자석을 직접 갖다 대지 않는데도 자기 혼자 힘차게 뱅글뱅글 돌아가는 모습을 보면 신기하기만 합니다. 오늘 이 회전 원리를 '아라고의 원판과 바람개비' 비유로 아주 명쾌하게 정리해 드리겠습니다! 1. 아라고의 원판: 자석을 돌리면 원판이 쫓아간다! 구리나 알루미늄으로 만든 동그란 원판 한가운데에 바늘을 꽂아놓고, 그 위에 N극 S극 자석을 가까이 대고 손으로 뱅글뱅글 돌리면 어떻게 될까요? 신기하게도 원판이 자석에 직접 닿지 않았는데도 자석이 도는 방향을 따라 원판이 스르륵 회전 하기 시작합니다. 이걸 발견한 사람의 이름을 따서 '아라고의 원판(Arago's Disk)'이라고 부릅니다. 🌀 자석과 원판의 바람개비 쫓아가기 놀이 자석을 돌리면 공기 중에 눈에 보이지 않는 자석 바람(회전자기장)이 생깁니다. 원판 내부의 구리 입자들이 "어? 자석 바람이 지나가네?" 하고 전기를 스스로 유도해 냅니다. 지난 시간에 배운 렌츠의 법칙 기억나시죠? 원판은 자석이 도망가는 걸 방해하려고 자석 뒤를 온 힘으로 쫓아가며 돌아가게 됩니다! 유도전동기는 이 원리를 그대로 기계 안에 넣은 것입니다. 겉껍데기(고정자)에 3상 교류 전기를 넣어주면 알아서 눈에 보이지 않는 회전 자석 바람이 불고, 그 안의 알루미늄 회전자가 눈썹 휘날리게 자석을 쫓아가며 돌아가는 원리입니다. 2. 💡 시험장 핵심 공식: 동기속도(Ns)와 슬립(s) 기출문제에서 유도전동기가 나오면 무조건 출제되는 계산 공식 2가지가 있습니다. 첫 번째: 회전 자석...
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전기기능사 필기 핵심: 전력(P) 계산 공식 3가지 완벽 정리 (VI, I²R, V²/R)

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이번 글에서는 전력 계산 공식 3가지를 확실하게 구분하고, 시험에서 어떻게 적용해야 하는지 쉽게 정리해보겠습니다.

전력 공식 3가지

1. P = VI (기본 공식)

전압(V)과 전류(I)가 주어졌을 때 사용하는 가장 기본적인 공식입니다.

👉 예: V=10V, I=2A → P=20W

2. P = I²R

전류와 저항이 주어졌을 때 사용하는 공식입니다.

👉 예: I=2A, R=5Ω → P=20W

3. P = V²/R

전압과 저항이 주어졌을 때 사용하는 공식입니다.

👉 예: V=10V, R=5Ω → P=20W

어떤 공식을 써야 할까?

시험에서는 공식을 외우는 것보다 '주어진 값'을 보고 선택하는 것이 중요합니다.

  • 전압 + 전류 → P = VI
  • 전류 + 저항 → P = I²R
  • 전압 + 저항 → P = V²/R

시험에서 자주 틀리는 이유

공식은 맞는데 적용을 틀리는 경우

문제에서 주어진 값을 제대로 파악하지 못하면 틀리게 됩니다.

단위 실수

mA, kW 같은 단위를 변환하지 않고 계산하면 오답이 됩니다.

마무리

전력 공식은 단순 암기가 아니라 상황 판단이 핵심입니다. 여러 문제를 풀어보면서 어떤 상황에서 어떤 공식을 써야 하는지 익히는 것이 중요합니다.

전력 개념이나 단위가 헷갈린다면 아래 글도 함께 참고해보세요.

전력 기본 개념이 헷갈린다면 전력과 전력량 차이 글을 먼저 참고하세요.

전기 단위가 헷갈린다면 전기 단위에서 자주 틀리는 포인트 정리 글도 함께 보면 이해가 쉬워집니다.

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