전기기사 CBT — 전기(산업)기사 필기 시험 대비

📌 핵심 개념

옴의 법칙 / 전력

V = I R, P = V I = I^{2} R = \frac{V ^{2}}{R}

전하량

q = \int_{0}^{t} i d t [C]

합성 저항

직렬 : R_{s} = R_{1} + R_{2} + \dots

병렬 : \frac{1}{R _{p}} = \frac{1}{R _{1}} + \frac{1}{R _{2}} + \dots, R_{p} = \frac{R _{1} R _{2}}{R _{1} + R _{2}}

전류 분배 (병렬)

I_{1} = I \cdot \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}

전압 분배 (직렬)

V_{1} = V \cdot \frac{R _{1}}{R _{1} + R _{2}}

배율기 (전압계 측정 범위 확장)

R_{m} = (n - 1) \cdot R_{v} (n : 배율)

분류기 (전류계 측정 범위 확장)

m = \frac{I}{I _{g}} = 1 + \frac{r _{g}}{R _{s}}, R_{s} = \frac{r _{g}}{m - 1}

**전지 직렬 $n$ 개, 병렬 $m$ 조**

E_{합} = n E, r_{합} = \frac{n r}{m}, I = \frac{n E}{\frac{n r}{m} + R _{L}}

휘트스톤 브리지 평형 조건

R_{1} R_{3} = R_{2} R_{4}

컨덕턴스

G = \frac{1}{R} = \frac{σ A}{l} [S, ℧]

주울 열량

H = P t \cdot η = 0.24 \cdot P \cdot t \cdot η [cal]

유효 전력 (교류)

P = V_{r m s} \cdot I_{r m s} \cdot cos θ [W]

배율기·분류기 저항 계산 — 전압계/전류계의 측정 범위 확장 시 필요한 직렬·병렬 저항값 산출 (측정 배율 $n$ 적용)
전지의 직렬·병렬 접속 — 단락 전류, 최대 전력 조건, 직병렬 조합에서 합성 기전력·내부 저항 계산
분압·분류 법칙 적용 — 직렬 회로 전압 분배, 병렬 회로 전류 분배를 이용한 각 저항의 전압·전류·전력 계산
전력·열량 변환 — 소비 전력 변화(전압 변동 시 $P \propto V^{2}$ ), 전열기 가열 온도 계산(줄 열량, 비열 공식 연계)
전하량·전류 적분 — $i = f (t)$ 형태 전류를 시간 적분하여 총 전하량 $q$ 산출

배율기·분류기 혼동 주의: 배율기는 전압계에 직렬, 분류기는 전류계에 병렬 연결 — 연결 방식을 먼저 암기할 것
** $P \propto V^{2}$ 관계 암기**: 저항 일정 조건에서 전압이 $k$ 배 변하면 전력은 $k^{2}$ 배로 변함 (예: 전압 80% → 전력 64%)
전지 직병렬 공식 패턴화: 직렬 $n$ 개 → $E_{합} = n E$ , $r_{합} = n r$ / $m$ 조 병렬 → $r_{합} = \frac{n r}{m}$ 으로 분모에 $m$ 추가됨을 기억
단위 환산 체계 정리: $1 kWh = 3.6 \times 1 0^{6} J$ , $1 kcal = 4186 J$ , $1 PS = 746 W$ , $1 kgf\cdotm/s = 9.8 W$