01. 전류 1 전류의방향 (+ -) : 전자의반대방향 2 전류 07. 키르히호프의법칙 제 1 법칙 (KCL) 제 2 법칙 (KVL) 여기서, : 전류 [A] : 전기량 [C] : 시간 [s] 02. 옴의법칙 유입전류 = 유출전류 공급전압 = 전압강하 03. 고유저항 여기서, : 전압 [V] : 전류 [A] : 저항 [Ω] 여기서, : 저항 [Ω], : 고유저항 [Ω ㆍ m] : 도체의길이 [m] : 도체의단며적 [ ] : 도체의반지름 [m] : 컨덕턴스, 08. 주울의법칙 [ 전류의발열작용 ] 열량 전열기용량 여기서, : 전력 [kw], : 효율, : 시간 [h], M : 질량 [] : 상승후온도 [ ], : 상승전온도 [ ], 09. 휘스톤브리지 브리지가평형이되기위해 c,d 점사이의전위차가 0 인조건 04. 저항의직병렬 직렬 병렬 10. 배율기와분류기 05. 저항의온도계수 ( 도체의저항 ) 배율기 ( 전압계와직렬접속 ) 여기서, : 에서의도체저항 [Ω] : 에서의도체저항 [Ω] : 상승전의온도 [ ] : 상승후의온도 [ ] : 에서의저항온도계수 06. 전력과전력량 여기서, : 전력 [W], : 전압 [V] : 전류 [A], : 저항 [Ω] : 전력량 [J], t : 시간 [s] 여기서, : 측정하고자하는전압 [V] : 전압계의최대눈금 [V] : 배율기저항 [Ω] : 전압계의내부저항 [Ω] 분류기 ( 전류계와병렬접속 ) 여기서, : 측정하고자하는전류 [A] : 전류계의최대눈금 [A] : 전류계의내부저항 [Ω] : 배율기저항 [Ω] ㆍ배율기 : 전압계의측정범위를확대하기위해전압계와직렬로접속하는저항ㆍ분류기 : 전류계의측정범위를확대하기위해전류계와병렬로접속하는저항 - 1 -
11. 전지의접속 14. 쿨롱의법칙 ( 두전하사이에작용하는힘 ) 직렬 여기서, : 두전하사이에작용하는힘 [N] : 유전율 [F/m] : 진공의유전율 [F/m] : 비유전율 [ 단위없음 ], 전지용량일정 15. 전계의세기 여기서, : 전계의세기 [V/m] 병렬 16. 전하와힘, 전속밀도의관계, 전지용량 m 배 여기서, : 힘 [N], : 전하 [C], : 전계의세기 [V/m] : 전속밀도 [C/m 2 ] 17. 정전에너지 ( 콘덴서축적에너지 ) 12. 정전용량 1 콘덴서가전하를축적할수있는능력 2 정전용량 여기서, : 전하 ( 전기량 )[C], : 정전용량 [F] : 전압 [V], : 극판의면적 [m 2 ] : 극판의간격 [m], : 유전율 [F/m] : 진공의유전율 [F/m] : 비유전율 [ 단위없음 ] 여기서, : 정전에너지 [J], : 전하 [C] : 전압 [V], : 정전용량 [F] 18. 기자력과자기저항 여기서, : 기자력 [AT], : 코일권수, : 전류 [A] : 자계의세기 [AT/m], : 자로 ( 자기회로 ) 의길이 [m] 13. 콘덴서의직병렬 직렬 병렬 여기서, : 자속 [Wb], : 전속밀도 [Wb/m 2 ], : 단면적 [m 2 ] : 투자율 [H/m], : 진공의투자율 = : 비투자율 [ 단위없음 ] - 주어지지않거나공극이면 1 : 자기저항 [AT/Wb], : 공극을가진자기저항 [AT/Wb] : 자기저항배수, : 공극의길이 [m] 부가. 정전계와정자계의비교 비교전 ( 자 ) 하량쿨롱의힘전 ( 자 ) 계세기힘전 ( 자 ) 속밀도 정전계 ± C N 정자계 ±wb N Vm ATm - 2 -
19. 자계의세기 원형코일 24. 인덕턴스접속 결합접속 ( 같은방향 ) 차동접속 ( 다른방향 ) 여기서, : 자계의세기 [AT/m], : 코일권수, : 반지름 [m] 환상솔레노이드 여기서, : 자계의세기 [AT/m], : 코일권수, : 반지름 [m], : 결합계수 25. 정현파교류 20. 평형도체사이에작용하는힘 여기서, : 평형도체사이에작용하는힘 [N/m] : 진공의투자율 [H/m] : 두평형도체사이의거리 [m] 여기서, : 주기 [s], : 주파수 [Hz], : 각주파수 [rad/s] 21. 유기기전력 26. 교류의표시 여기서, : 유기기전력 [V], : 코일권수 : 자속변화량 [Wb], : 시간의변화량 [s] : 자기인덕턴스 [H], : 전류의변화량 [A] B : 자속밀도 [Wb/m 2 ], : 도체의길이 [m] : 도체의이동속도 [m/s] 직류발전기유기기전력 여기서, : 유기기전력 [V], : 자속 [Wb] : 코일권수, : 전기자도체수 : 병렬회로수 ( 파권 : 2) 22. 자기인턱턴스 ( 환상코일 ) 1 순시값 : sin 2 실효값 : 3 평균값 :. 파형률 [ 실. 평 ( 수 )], 파고율 [ 최.( 순 ). 실 ] 실효값최대값 1 파형률 =, 파고율 = 평균값 실효값 파형최대값실효값평균값파형률파고율 정현파, 반구형파전파정류파 여기서, : 자기인덕턴스 [H], : 투자율 [H/m] : 단면적 [m 2 ], : 코일권선수 : 평균자로의길이 [m] 23. 코일축적에너지 여기서, : 자기인덕턴스 [H], : 전류 [A] : 코일권선수, : 자속 [Wb] 삼각파, 톱니파 구형파 반파정류파. sin cos[ 사이코는마구 ]. 복소수계산 tan 극형식법 cos sin 삼각함수법 - 3 -
27. 코일 ( 인덕턴스 ), 콘덴서 ( 커패시턴스 ) 의리액턴스변환 29. 교류전력 코일 ( 인덕턴스 ) 콘덴서 ( 커패시턴스 ) 전력삼각도 유도성리액턴스 형태 용량성리액턴스 형태 유효전력 ( 소비전력, 평균전력 ) 무효전력 1Φ 3Φ cos cos 1Φ 3Φ sin sin 시정수 시정수 피상전력 1Φ, 3Φ 전압이전류보다 90 앞섬 전류가전압보다 90 앞섬 역률 cos 28. 임피던스 여기서, : 상전압 [V], : 선간전압 [V], : 상전류 [A] : 선전류 [A] 30. 전력의측정 회로도 3 전압계법 3 전류계법 임피던스 전류 공진주파수공진임피던스 역률 cos cos, 공진조건, 직렬회로 Z 최소, 병렬회로 Z 최대 ( 직렬회로 ) ( 병렬회로 ) 전압계가앞에 전류계가앞에 부가. 복소전력 라면 1 유효전력 : 2 무효전력 : 3 피상전력 :. 최대전력 1 최대전력전달조건 : or 2 최대전력 : max - 4 -
31. 3 상전력의측정 2 전력계법 3 전력계법 Y- 회로의변환 -Y 변환 Y- 변환 cos 32. V 결선 1 변압기 2대로 3상을공급할수있는방법 2 출력 cos cos 3 출력비 cos cos 4 변압기 1대이용율 cos 33. Y 결선과 결선의비교, Y- 회로의변환 Y 결선과 결선비교 34. 정전압원, 정전류원 [ 영. 단 ] 평행부하인경우 정전압원 내부저항 0 단락 (Short) 영점 (zero) 영점 구동점임피던스 극점 정전류원 내부저항 개방 (Open) 극점 (pole) Y 결선 결선 35. 전압의구분 구분직류교류 저압 750V 이하 600V 이하 고압 특별고압 750V 초과 7,000V 이하 7,000V 초과 600V 초과 7,000V 이하 36. 전압변동률 결선대신 Y 결선접속시전류, 전력은 1/3 로감소한다. 여기서, : 무부하시전압 [V], : 부하시전압 [V] Δ-Δ 결선은 Y-Y 결선에서발생된제 3 고조파를제거할수있다. - 5 -
37. 법칙 [ 오. 도. 유. 방 / 렌. 자. 유. 방 / 왼 ( 완 ). 전. 방 / 페. 유 ( 이 ). 크 / 앙. 전. 자. 방 / 비. 전. 자. 크 ] 38. 권수비 법칙 플레밍의오른손법칙 도체운동에의한유도기전력의방향결정 ( 발전기 ) 렌츠의법칙 자속변화에의한유도기전력의방향결정 플레밍의왼속법칙 전자력의방향결정 ( 전동기 ) 페러데이법칙 앙페르의법칙 비오 - 사바르의법칙 유도기전력의크기결정 전류에의한자기장의방향결정전류에의해발생되는자기장의크기결정 여기서, : 1차코일권수, : 2차코일권수 : 1차전압 [V], : 2차전압 [V] : 1차전류 [A], : 2차전류 [A] : 1차저항 [Ω], : 2차저항 [Ω] 39. 변환요소 [ 온. 힘. 측. 정 / 온. 전.. 열. 광 / 변. 임. 가 / 변. 전. 전. 차. 포 / 변. 압. 유 ] 변환요소 온도 임피던스 온도 전압 변위 임피던스 변위 전압 변위 압력 전압 ( 전류 ) 변위 기기 측온저항정온식감지선형감지기열전대식감지기열반도체식감지기광전식다이오드 가변저항기 전위차계, 차동변압기포텐셔미터 유압분사관 전자 빛 전압광전지금속, 반도체에압력이가해진경우전기저항이변화하는센서 - 스트레인게이지 40. 유도전동기기동법 [ 반기. 반. 콘. 분. 세 /3. 농. 권 / 권.2. 비 ] 3Φ 1Φ 농형 41. 직류전동기 기동토크가큰순서반발기동형 > 반발유도형 > 콘텐서기동형 > 분상기동형 > 세이딩코일형 Y-, 리액터, 1 차저항, 콘도르파기동법 권선형 2 차저항기동법 ( 비례추이 ) 속도제어 제동법 토크측정 저항제어계자제어 ( 정출력제어 ) 전압제어 ( 정토크제어 ) 1 일그너방식 2 직병렬법 3 워드레오너드방식 4 쵸퍼제어법 발전, 역전, 회생제동 전기동력계 ( 대형직류전동기토크측정 ) cf. 엠플리다인 ( 정속도운전직류발전기 ) 42. 병렬운전조건 [ 주. 파. 위. 크. 방 / 전. 극. 권.%Z] 43. 계전기 동기발전기 1 기전력의주파수 2 기전력의파형 3 기전력의위상 4 기전력의크기 5 상회전의방향 변압기 1 1,2 차정격전압 2 극성 3 권수비 4 %Z 강하 1 비율차동계전기 - 발전기, 변압기내부고장보호 2 역상과전류계전기 - 불평형보호 3 접지계전기 - 지락전류검출 4 영상변류기 - 누전전류검출 5 메거 (Megger) - 절연저항측정 6 코올라우시브리지 - 축전지의내부저항, 전해액의저항, 접지저항측정 부가. 전기계기의오차 보정율 오차율. 지시계기동작원리 지시계기열전대형열선형유도형전류력계형 동작원리금속선팽창열선팽창회전자장코일자계 여기서, : 참값, : 측정값. 지시전기계기종류 [AC/ 가동철편. 정. 유 ] 사용회로 계기종류 DC 가동코일형 ( 균등눈금, 소비전력적음 ) AC 가동철편형, 정류형, 유도형 AC, DC 전류력계형, 열전형, 정전형. 비정현파 = 직류분 + 기본파 + 고조파 비정현파전류의실효값 - 6 -
44. 전동기용량 여기서, : 전동기용량 [kw], : 유량, 토출량 [m 3 /s] : 양정 [m], : 효율 : 전달계수 45. 콘덴서용량 46. 연축전지 sin sin tan tan cos cos cos cos tan cos tan cos 여기서, : 콘덴서용량 [kva], cos : 개선전의역률, 화학반응식 : 유효전력 [kw] cos : 개선후의역률 양극음극전해액 이산화연 ( ) 연 () 묽은황산 ( ) 알칼리축전지 화학반응식 NiOOHH O Cd NiOH CdOH 양극음극전해액 수산화니켈 () 카드륨 () 표준전지 : 클라크전지, 웨스턴전지 알칼리용액 ( ) 47. 전기력선의기본성질 1 정 (+) 전하에서부 (-) 전하로흐름 2 전위는높은점에서낮은점으로향함 3 전기력선의접선방향은전계의방향과일치 4 전기력선은교차하지않는다. 5 전기력선은등전위면에서수직으로출입 6 도체내부에는전기력선이없음 7 그자신만으로폐곡선이안된다. 8 단위전하에서는 개의전기력선이출입 9 전기력선의총수 = 48. 불대수의정리 [ 합집합 ] [ 교집합 ] X X X X X X X X X Y Y X X ㆍ X X ㆍ X ㆍ X X X ㆍ X X ㆍ Y Y ㆍ X X Y ZX Y Z X ㆍ Y ㆍ ZX ㆍ Y ㆍ Z X ㆍ Y ZXY XZ X XY X X XY X Y X Y X ㆍ Y X ㆍ Y X Y X X 부가. 서보전동기의특징 1 서보기구의최종단에설치하는조작기기로직선운동 or 회전운동으로정확한제어가가능하다. 2 직 ( 교 ) 류전동기가있고, 정 ( 역 ) 회전가능, 급가 ( 감 ) 속가능하며저속운전이용이하다. 3 전달함수 - 적분요소와 1차요소의직렬결합으로취급 [ 적.1. 직 ]. 제벡, 펠티어, 톰슨효과비교 효과 제벡 펠티어 톰슨 다른종류의금속으로폐회로를만들고온도를다르게하면기전력이발생하는효과두종류의금속으로폐회로를만들고전류를흘리면온도가발생하는효과같은금속에있어서도온도차가있는부분에는전위차가생기는효과 ( 온도구배 ). 이동식기기감전사고방지대책 1 접지 2 누전차단기 3 접지형콘센트, 플러그사용. 단위변환 ㆍ. 포인팅벡터 (= 공간전력밀도 ) 여기서, : 구의단위면적당전력 [W/m 2 ] : 전계의세기 [V/m] : 전력 [W], : 거리 [m] - 7 -
49. 논리회로 입력 출력 X AㆍB 입력 출력 X A B 입력 출력 X A. 전손실전력량 여기서, : 전손실전력량 [Wh] : 철손 [W], : 동손 [W] : 시간 [h], : 부하가걸리는비율. 중간변압기사용이유 (3 상직권정류자전동기 ) 1 경부하시속도의이상상승방지 2 실효권수비선정조정 3 전원전압의크기에관계없이정류에알맞은회전전압선택 4 회전자상수의증가. MOSFET 의특성 1 큰입력저항으로게이트전류가거의흐르지않는다. 2 2 차항복과열폭주현상이없다. 3 안정적이고소전력으로작동한다. 4 직접도가높다.. 감지기회로의도통시험전류 (= 감시전류 ) 와동작전류 입력 출력 X A ㆍ B A B 입력 출력 X A B A ㆍ B 회로전압 1 감시전류 릴레이저항 배선저항 종단저항 회로전압 2 동작전류 릴레이저항 종단저항. 기전력과전압 입력 출력 X A B AB A B 여기서, : 기전력 [V] : 전압 [V], : 저항, : 전지의내부저항 입력 출력 X A B AB A B - 8 -
50. 피드백제어계의구성과용어 용어 목표값 기준입력요소 ( 장치 ) 기준입력신호동작신호 ( 오차 ) 제어요소 [ 요. 절. 작 ] 조작량 외란 제어량 검출부 51. 제어량에의한분류 [ 제. 프. 서. 자 ] 제어량이어떤값을갖도록목표를설정하여외부에서주어지는신호목표값을제어할수있는기준입력신호로변환하는장치제어계를동작시키는기준 ( 목표값에비례 ) 기준입력신호와주궤환신호의편차신호 ( 제어동작을일으키는신호 ) 조절부와조작부로구성, 동작신호를조작량으로변환시키는요소 제어요소가제어대상에주는량 외부에서가해지는신호로서제어량의값을변화시키는요소제어대상이속하는량 제어대상으로부터제어량을검출하고기준입력신호와비교하는부분 53. 제어목적에의한분류 분류 추종제어 프로그램제어 비율제어 54. 조절부의동작에의한분류 분류 ( 연속제어 ) 비례제어 (P 동작 ) 미분제어 (D 동작 ) 적분제어 (I 동작 ) 목표의변화를추종하여목표값이변화하는제어 ex) 대공포포신, 자동아날로그선반 사전에정해진프로그램에따라제어량을변화시키는제어 ex) 열차, 산업로보트 E/L 자동운전 목표값이다른량과일정한비율로변화하는제어 ex) 보일러자동연소장치 잔류편차 (off-set) 발생 오차가커지는것을미연방지, 진동억제 잔류편차 (off-set) 제거 분류프로세스제어 ( 공정제어 ) [ 프 ( 공 ). 유. 액. 온. 압 ] 서보제어 ( 추종제어 ) [ 서. 자. 방. 위 ] 자동조정제어 ( 정치제어 ) 플랜트 ( 석유, 화학공업 ) 및생산공정등의상태량제어유량, 액면, 온도, 압력등기계적변위를제어물체의자세, 방위, 위치등 ex) 대공포포신, 미사일유도전기적또는기계적인양을제어전압, 전류, 주파수, 회전속도등 ex) 자동전압조정기 (AVR), 조속기 비례미분제어 (PD동작) 비례적분제어 (PI동작) 비례적분미분제어 (PID동작) 불연속제어 : on-0ff 제어 (2 위치제어 ) 오버슈트 (overshoot) 감소, 응답속도개선 잔류편차를제거하여정상특성개선, 간헐현상발생, 지상보상요소 PI+PD, 가장최적의제어동작 52. 목표값에의한분류 분류 정치제어 추치제어 목표값이시간에대하여변화하지않는제어, 프로세스제어, 자동조정제어 ex) 연속식압연기 목표값이시간에따라변화하는제어추종제어, 프로그램제어, 비율제어 부가. 제어계의종류 1 개루프제어계 - 출력과관계없이순차적으로진행 2 피드백제어 - 목표값과비교하여정확한제어 ㆍ정확성증가, 대역폭증가, 구조복잡, 설치비증가ㆍ계의특성변화에대한입력대출력비의감도저하ㆍ비선형과왜형에대한효과감소 - 9 -
55. 블록선도와전달함수 블록선도 전달함수 57. 반도체 1 진성반도체 - 4 족원소 (Ge, Si) 로구성 2 불순물반도체출력 4 족 + 5 족원소 (As) 자유전자多 n 형반도체 (-) 4 족 + 3 족원소 (B, Ga) 자유전자부족 p 형반도체 (+) n 형반도체 도너 ( 기증자 ) p 형반도체 억셉터 5 가원소 3 가원소 부 (negative) 정 (positive) 가전가가 1 개남음 가전자가 1 개부족함 진성반도체는온도가올라갈수록음 (-) 의온도계수를갖는다. 진성반도체페르미준위는온도와관계없이금지대중앙에위치한다. 58. 반도체소자 명칭용도심벌 제너다이오드 정전압유지 56. 논리회로 명칭 논리회로 포토다이오드 [ 발전빛 ] 빛 전류 [ 삼감형 서미스터 온도보상용 오른쪽 ] SCR 단방향대전류스위칭소자 바리스터 서지전압에대한회로보호용 59. 반도체소자 V-I 특성곡선 SCR TRIAC DIAC 바리스터 - 10 -
60. 정류방식에따른전류와맥동주파수 62. SCR 정류방식 직류평균전류 맥동주파수 60Hz( ) 단상전파 120Hz( ) 180Hz( ) 전압공급 등가회로 3상전파 360Hz( ) 맥동주파수가높을수록맥동률은작아진다. 61. 다이오드접속과전압으로부터보호 [ 전압강하발생때문 ] 직렬접속과전류로부터보호 [ 전류가분리되기때문 ] 병렬같은방향 1 PNPN 구조 2 과전압에비교적약함 3 순방향전압강하작음 4 역방향전압강하큼 5 열의발생적음 6 특성곡선에부저항부분이있음 7 게이트전류에의해방전개시전압제어 8 게이트신호인가로부터도통시간짧음 1 양극전압을 (-) 로한다. 2 음극전압을 (+) 로한다. 3 양극전압또는음극전압을차단한다. 1 트리거신호가제거된직후에사이리스터를 ON 상태로유지하는데필요로하는최소한의주전류 2 SCR 를턴온시킨후게이트전류를 0 으로하여도온 (ON) 상태를유지하기위한최소의 Anode 전류 사이리스터 (Thyristor) 란, 제어단자 (G) 로부터음극 (K) 에전류를흘리는것으로양극 (A) 과음극 (K) 사이를도통시킬수있는 3 단자의반도체소자이다. 실리콘제어정류기 (Silicon Controlled Rectifier, SCR) 라고도부른다. 순방향 63. 트랜지스터전류증폭지수 베이스접지전류증폭지수 이미터접지전류증폭지수 전지 다른방향 역방향 여기서, : 베이스접지전류증폭지수, : 이미터접지전류증폭지수 : 컬렉터전류 [ma], : 베이스전류 [ma] : 이미터전류 [ma] 이상적인베이스접지전류증폭율 는 1 이다. 부가. 발광다이오드의특징 1 응답속도가매우빠름 2 PN 접합에순방향전류를흘려발광 3 전구에비해수명이길고진동에강함 4 재료로비소화갈륨 (GaAS), 인화갈륨 (GaP) 사용. 반도체구조 2 층구조 (PN) 3 층구조 (PNP,NPN) 4 층구조 (PNPN) SCR, TRIAC, DIAC, GTO - 11 -