전기기사 독학 가이드

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...

  안녕하세요! 전기 독학 전선에서 한 걸음씩 진도를 나가고 있는 50대 비전공자 수험생입니다. 전기 이론 공부를 하다 보면 단상(선 2개) 전기를 넘어 선 3개로 전기를 보내는 '3상 교류' 파트에 도달하게 됩니다. 그리고 여기서 계산 문제를 만날 때마다 수험생들을 통곡하게 만드는 기호가 등장하죠. 바로 '루트 3 (√3 = 약 1.732)'이라는 숫자입니다. 도대체 Y결선은 왜 전압에 루트 3을 곱하고, 델타 결선은 왜 전류에 루트 3을 곱하는 걸까요? 세 갈래 물줄기 비유로 아주 명쾌하게 정리해 드리겠습니다! 1. Y결선 vs 델타(Δ)결선: 모양과 역할의 차이 3상 전기는 발전기 코일 3개를 어떻게 묶어서 밖으로 빼내느냐에 따라 두 가지 형태로 나뉩니다. Y결선 (성형결선): 코일 한쪽 끝을 알파벳 Y자 모양으로 한곳에 묶고, 가운데서 중성선(N선)을 뽑아내는 방식입니다. 가정용 220V와 산업용 380V를 동시에 쓸 수 있어 송전선로에 많이 쓰입니다. 델타(Δ)결선 (삼각결선): 코일 3개를 삼각형 꼬리에 꼬리를 물듯 연결한 모양입니다. 중성선은 없지만 순환 전류가 흘러 안정적이라 모터 내부 결선에 자주 쓰입니다. 2. 💡 루트 3(√3)이 붙는 원리 (이것만 외우세요!) 시험 문제를 풀 때 가장 중요한 핵심은 "코일 하나에 걸리는 값(상)"과 "밖으로 나오는 전선 사이 값(선간)"의 관계를 구별하는 것입니다. ① Y결선: "전압이 120도 시차를 두고 합쳐져 √3배가 된다!" Y결선은 가운데 묶인 지점을 기준으로 두 코일의 전압이 120도 각도를 두고 합쳐집니다. 단순 더하기가 아니라 위상 차이 때문에 선간전압은 상전압보다 √3배(약 1.732배) 더 커지게 됩니다. 📌 Y결선 한 줄 공식 • 선간전압 = √3 × 상전압 (전압이 루트 3배 커짐!) • 선전류 = 상전류 (전선이 한 줄로 이어지니 전류는 똑같음!) ② 델타(Δ)결선: "전류가 ...

 안녕하세요! 전기기능사 필기 합격을 향해 하루도 빠짐없이 스탠드를 켜고 계시는 전국의 수험생 동기 여러분, 50대 비전공자 독학러입니다. 전기 이론 과목을 공부하다 보면 플레밍의 왼손/오른손 법칙, 렌츠의 법칙, 쿨롱의 법칙 등 수많은 과학자 이름이 붙은 법칙들을 마주치게 됩니다. 그중에서도 전선에 전기가 흐를 때 그 주변에 보이지 않는 자석의 힘(자기장)이 어느 방향으로 생겨나는지를 밝혀낸 가장 기본적이면서 고마운 법칙이 바로 '앙페르의 오른나사 법칙(Ampère's Right-handed Screw Rule)'입니다. 우리가 일상에서 벽에 나사를 박을 때 쓰는 '오른손 드라이버 조이기' 비유로 단숨에 머릿속에 복사해 드릴게요! 1. 오른나사 법칙의 핵심: 나사가 나아가는 방향과 돌아가는 방향 벽에 목재 나사를 대고 드라이버로 오른쪽(시계방향)으로 돌리면 나사 못이 벽 안쪽으로 쑥 들어가죠? 앙페르의 오른나사 법칙은 이 나사 움직임과 완벽하게 똑같습니다. 🔩 나사 조이기와 전류·자기장의 매칭 • 나사가 뚫고 나아가는 방향 = 전류(I)의 방향 • 나사를 조이기 위해 손가락이 회전하는 방향 = 자기장(H)의 방향 전선에 전류가 위쪽으로 흘러 올라간다면, 오른손 엄지손가락을 위로 세우고 나머지 네 손가락을 감아쥐어 보세요. 감아쥐어지는 반시계 방향으로 전선 주변에 동그란 자기장 파도가 뱅글뱅글 돌아가며 형성 됩니다. 이게 끝입니다! 2. 💡 시험에 나오는 자계의 세기(H) 공식 2가지 기출문제에서는 방향뿐만 아니라 "전선에서 r [m] 떨어진 지점의 자기장 세기(H)가 얼마냐?"라는 계산 문제를 물어봅니다. 전선 모양 딱 2 가지만 기억하시면 됩니다. ① 무한히 긴 직선 전선일 때 H = I / (2 × π × r) [AT/m] 전선을 중심으로 원둘레(2πr) 모양으로 자기장이 퍼져나가기 때문에, 전류(I)를 원둘레로 나눠주기만 하면 됩니다. ② 동그랗게 감은 원형 코일 중심일 때 H = I / ...