전기기능사 A to Z

안녕하세요! 전기기능사 필기 독학 전선에서 끈기 있게 버티고 있는 50대 비전공자 수험생입니다. 앞서 우리는 회로에서 전기가 소모되는 '소비전력'의 개념과 공식들을 정리해 보았는데요. 기출문제를 조금 더 풀다 보면 이 소비전력이 '뜨거운 열(Heat)' 로 변하는 신기한 법칙을 만나게 됩니다. 바로 '줄의 법칙(Joule's Law)' 입니다. 책에 나오는 "도체에 전류가 흐를 때 발생하는 열량은..."이라는 문장과 숫자 0.24가 들어간 공식을 보면 머리가 아파지지만, 우리가 겨울마다 등 따뜻하게 누워있는 '전기장판'과 '헤어드라이어' 의 원리를 대입하면 아주 직관적으로 이해할 수 있습니다. 쉽게 정리해 드릴게요! 1. 줄의 법칙의 근본적인 의미: 전기가 부딪치면 열이 난다! 전선에 전류(전기 알갱이)가 흐를 때, 전선 내부에 있는 저항들과 격렬하게 쾅쾅 부딪칩니다. 우리가 추운 겨울날 양손을 마주 잡고 슥슥 빠르게 비비면 손바닥이 따뜻해지는 마찰열이 나는 것처럼 , 전기 알갱이들도 저항과 부딪치며 마찰열을 만들어내는데 이것이 바로 줄열(Joule's heat)입니다. 이 원리를 극대화해서 일부러 열이 펄펄 나도록 만든 가전제품이 바로 우리가 매일 쓰는 전기장판, 헤어드라이어, 토스터기입니다. 즉, 전기를 흘려보내서 내가 원하는 '열'을 얻는 대원칙 을 수학적으로 정리한 것이 줄의 법칙입니다. 2. 💡 시험에 무조건 나오는 발열량 공식 (0.24의 비밀) 기출문제 계산 문제에서 우리를 괴롭히는 공식입니다. 발생하는 열량(H)을 구하라고 해놓고 단위는 꼭 '주(J)'가 아니라 '칼로리(cal)'로 물어봅니다. H = 0.24 × I 2 Rt [cal] (또는 H = 0.24 × Pt) 🤔 왜 하필 앞 숫자가 '0.24' 일까요? ...

안녕하세요! 전기기능사 필기 독학 전선에서 한 걸음씩 나아가고 있는 50대 비전공자 수험생입니다. 전기 이론 과목 후반부나 전기기기 과목의 발전기 파트를 공부하다 보면 이름도 생소한 '렌츠의 법칙(Lenz's Law)' 이라는 개념을 만나게 됩니다. 교과서를 펼치면 "전자유도에 의해 생기는 유도기전력은 자속의 변화를 방해하려는 방향으로..."라며 딱딱하고 재미없는 문장이 적혀 있죠. 안 그래도 침침한 눈으로 글자를 읽으려니 머리만 아파지더군요. 하지만 이 코일과 자석의 관계를 가만히 들여다보니, 학창 시절 누구나 한 번쯤 겪어봤을 법한 **'속 알 수 없는 청개구리의 밀당 연애'**와 소름 돋게 똑같았습니다. 머릿속에 그림이 쏙 박히도록 아주 재미있게 풀어드릴게요! 1. 렌츠의 법칙 핵심 요약: 코일은 지독한 청개구리다! 구리선을 동글동글 감아놓은 코일 근처로 자석(N극, S극)을 가까이 가져가거나 멀리 떨어뜨리면, 신기하게도 건전지를 연결하지 않았는데 전선에 전기가 찌릿하고 흐릅니다. 이걸 '전자유도 현상' 이라고 하고, 이때 생기는 전기를 '유도기전력' 이라고 하죠. 그럼 전기가 '어느 방향'으로 흐를까요? 그걸 밝혀낸 사람이 바로 렌츠라는 과학자이고, 그 성질은 딱 한 단어, '방해(반대)' 로 요약됩니다. 코일은 자석이 하려는 행동을 무조건 싫어하고 반대로만 움직이는 지독한 심술쟁이 청개구리입니다. 질색하는 코일의 청개구리 밀당 연애사 💔 자석이 가까이 다가올 때 (집착할 때): "야! 오지 마! 저리 가!" 자석의 N극이 코일 코앞으로 다가오면, 코일은 다가오는 걸 방해하려고 자기 입구 쪽을 똑같은 N극으로 변신 시켜 버립니다. 자석끼리 같은 극은 밀어내니까요(척력). 오지 말라고 온 힘으로 밀쳐내는 셈입니다. 자석이 멀어지며 도망갈 때 (식었을 때...

안녕하세요! 전기기능사 필기 독학 전선에서 하루하루 버텨내고 있는 50대 비전공자 수험생입니다. 전기 이론 공부가 중반을 넘어가면 피상전력, 유효전력, 무효전력이라는 무시무시한 단어들과 함께 '역률(Power Factor, 기호: cos θ)' 이라는 개념이 툭 튀어나옵니다. 코사인 세타니 뭐니 하면서 삼각함수 그래프가 나오니까 나이 쉰 넘은 제 머리는 순간 굳어버렸고, 도대체 왜 전력에 '가짜 전력'이 섞여 있다는 건지 도무지 이해가 안 가더군요. 하지만 퇴근 후 갈증을 달래려 '시원한 캔맥주' 를 컵에 따르다가 소름 돋는 비유를 깨닫고 단숨에 마스터했습니다. 아주 속 시원하게 풀어드릴게요! 1. 전력 3형제와 역률의 비밀: 컵에 따른 맥주와 거품 교과서의 복잡한 벡터 도형은 다 지워버리세요. 지금 머릿속에 시원한 유리컵 한 장과 그 안에 가득 찬 맥주를 떠올려 봅시다. 🍺 맥주 한 컵으로 이해하는 전력 3형제 피상전력(Pa, 단위: VA): 컵에 담긴 '맥주+거품'의 전체 총량 발전소나 한전에서 우리 집 콘센트까지 밀어 넣어준 전기의 겉보기 총량입니다. 유효전력(P, 단위: W): 거품 밑에 깔린 진짜 마실 수 있는 '시원한 맥주 액체' 형광등을 밝히고 모터를 돌리는 등, 우리 가전제품이 실제로 일하는 데 100% 사용한 진짜 전력입니다. 무효전력(Pr, 단위: Var): 마실 수 없고 입술만 적시는 '맨 위의 맥주 거품' 전선이나 코일을 타고 왔다 갔다만 할 뿐, 실제로 일은 하나도 안 하고 자리만 차지하는 가짜 전력입니다. 그렇다면 오늘의 주인공 역률(cos θ) 은 무엇일까요? 바로 "전체 컵 양(피상전력) 중에서 진짜 마실 수 있는 액체 맥주(유효전력)가 차지하는 비율" 을 말합니다! 맥주를 기가 막히게 잘 따라서 거품이 살짝만 앉았다면 역률이 ...

안녕하세요! 전기기능사 필기 독학 전선에서 한 뼘씩 성장하고 있는 50대 비전공자 수험생입니다. 그동안 제 공부 일기를 통해 전기 회로를 방해하는 저항(R), 츤데레 같은 코일(L), 전기 물탱크인 콘덴서(C)의 개념을 차례대로 정리해 왔었는데요. 전기 이론 후반부 기출문제를 풀다 보면 이 3대장 부품이 한 기판에 나란히 직렬로 연결되어 있을 때 일어나는 기묘한 현상이 툭 튀어나옵니다. 이름하여 'RLC 직렬 공진(Resonance)' 입니다. 수식과 꼴 보기 싫은 분수 루트 공식이 쏟아져서 뇌정지가 오기 딱 좋은 구간인데, '놀이터 그네' 원리를 대입하니 신기하게 무릎이 탁 쳐지더군요. 쉽게 알려드릴게요! 1. RLC 직렬 공진의 진짜 의미: 놀이터 그네 밀어주는 타이밍 교과서에는 "유도 리액턴스와 용량 리액턴스의 크기가 같아져서 허수 성분이 상쇄되고..."라고 어렵게 적혀 있습니다. 비전공자 눈높이로 완전히 뼈대만 추려봅시다. 코일(L)과 콘덴서(C)는 회로 안에서 영원의 라이벌입니다. 코일은 전류의 변화를 방해하고, 콘덴서는 전압의 변화를 방해하죠. 성질이 정반대라 둘은 맨날 치고받고 싸웁니다. 그런데 어떤 특정한 주파수 타이밍이 되면, 코일의 방해 힘과 콘덴서의 방해 힘의 크기가 칼같이 똑같아져서 둘의 힘이 0으로 비겨버리는 순간 이 옵니다. 이걸 '공진'이라고 부릅니다. 🎠 놀이터 그네 타기로 이해하는 공진 원리 아이를 그네에 태우고 뒤에서 밀어줍니다. 그네가 앞으로 갔다가 내 쪽으로 되돌아오는 주기가 있죠? 그네가 맨 뒤까지 와서 앞으로 막 출발하려는 그 찰나의 타이밍에 맞춰서 손으로 툭 밀어주면 , 큰 힘을 들이지 않아도 그네가 하늘 높이 엄청나게 크게 흔들립니다. 이처럼 외부에서 밀어주는 타이밍(주파수)과 물체 본연의 타이밍이 딱 맞아떨어져서 에너지가 극대화되는 현상이 바로 공진입니다. 회로에서 이 타이밍이 맞아떨어지면 싸움꾼인 코...

안녕하세요! 전기기능사 필기 독학 전선에서 버티고 계신 전국의 비전공자 수험생 동기 여러분 반갑습니다. 오랫동안 전기와는 담을 쌓고 20년 넘게 다른 분야의 일만 해오던 제가 늦은 나이에 처음 전기 책을 폈을 때, 저를 가장 절망하게 만들었던 것은 복잡한 계산 공식이 아니었습니다. 바로 한 페이지 건너 하나씩 쏟아지는 비슷비슷한 '전기 용어' 들의 습격이었죠. 전압이 뭔지는 알겠는데 전위는 뭐고 전위차는 또 뭔지, 전력과 전력량은 단어가 왜 이리 닮았는지... 용어가 머릿속에서 엉켜버리니까 글자 자체가 눈에 들어오지 않더군요. 오늘은 제 블로그에서 가장 많은 수험생분들이 읽어주신 용어 정리 글을 바탕으로, 출제위원들이 용어 장난을 치는 핵심 맥락까지 듬뿍 담아 비전공자 눈높이로 더 풍성하고 명쾌하게 리메이크 해 드립니다. 딱 3가지 단짝 세트만 구별해 보세요! 1. [1세트] 전위 vs 전압 vs 전위차: 전기 나라의 '높낮이' 이야기 기출문제 지문에 "임의의 두 점 사이의 전위의 차를..."이라는 문장이 나오면 머리가 띵해집니다. 이 세 녀석은 '아파트 건물 높이' 하나로 서열 정리가 끝납니다. 전위(Electric Potential): 1층 바닥을 기준으로 잰 '특정 층의 절대적인 높이' 전기 알갱이가 가진 순수한 위치에너지의 높이입니다. "A 지점은 5층 높이고, B 지점은 2층 높이다"라고 할 때 그 각 지점의 높이(층수)를 뜻합니다. 전위차(Potential Difference): 높은 층과 낮은 층 사이의 '층수 차이' 5층과 2층 사이에는 3개 층이라는 높이의 차이 가 존재하죠? 이 지점 간의 격차를 전위차라고 부릅니다. 전압(Voltage, 단위: V): 그 높이 차이 때문에 물을 아래로 밀어내는 '압력의 힘' 높이 차이(전위차)가 생기니까 높은 곳에서 낮은 곳으로 전기가 흐르려는...