[ 전력 ]

P(power, 전력)= V(전압) . I(전류)  [w 와트]

전력은 전압과 전류에 비례한다.

[전력량]

W(work, 일) = P(전력) . t(초)   [J 줄]

[LED 상식]

LED는 직류에서 동작

우리나라는 교류를 사용하므로 교류를 직류로 바꾸는 컨버터 필요

LED는 반영구적이나 컨버터는 반영구적이지 않기에 LED전등의 수명은 컨버터 수명에 달려 있음

[줄의 법칙]

전선의 규격 표기는 피복을 제외한 전선의 단면적으로 나타낸다. 

단위는 mm제곱이며 sq(스퀘어)라고도 한다.

1.5 sq인 경우 허용전류는 18[A] 이다.

만약 1.5 sq 전선에 19[A]를 가했다면 전선은 서서히 열이 증가 한다.

열은 누적 되다가 피복을 태우게 되고 이로서 화재가 발생한다.

여기서 중요한것은 열의 증가는 전류증가의 제곱에 비례한다는 것이다.

즉 10[A]에서 20[A]로 전류가 2배 늘어나면 전선에 가해지는 열은 2배의 제곱인 4배로 늘어난다.

전선을 만져봐서 열이 발생하고 있다면 문제가 있으니 주의를 요한다.

키르히호프의 제1법칙에서 병렬구조는 전압은 일정하고 전류는 각 저항에 발생하는 전류의 합이 발생하는 전체 전류의 합과 같다.

따라서 병렬에서는 전기를 사용하는 제품이 많아질수록 전류의 총합은 증가한다.

전선의 전류 허용범위를 넘어서면 전선이 과열되어 화재 위험이 있으니 유의 해야 한다.

[전기차 상식]

전기차를 만땅 충전하려면 100[J]의 에너지가 필요하다고 가정해보자

W = P.t 라는 공식에서 10w면 10초를 공급해야 100[J]을 채울 수 있다.

100w라면 1초면 된다.

1000w라면 0.1초면 된다.

전기차 충전시 고속 충전이란 큰전력을 보낼수록 충전시간은 짧아진다.

큰 전력은 굷은 전선을 요구하게 된다. 

그래서 급속충전기는 일반충전기보다 전선의 굵기가 굵다.

전기에서 여자[excitation]란 권선에 전류를 통해 자속을 발생시키는 것이라 한다.

코일에 전류를 흘려 전자석이 된 것을 여자 되었다고 한다.

교류 3상인 경우 R선, S선, T선, N선 으로 구분된다.

R선, S선, T선의 위상 차이가 각각 120도로 힘의 평형을 이루는 선이 N선이다.

따라서 N선은 이론적으로는 전압이 걸리지 않는 선이다.

교류에 3상이란 것이 생겨난 이유는 뭘까?

교류는 전압이 사인파을 그린다.

+일때도 있고 -로 떨어지는 구간도 있다.

전압에 120씩 위상차를 두어 배열하면 어느 특점시점의 3개파의 전압의 벡터값을 더해보면 0이된다

전압의 벡터값이 0이 되는것이 뭣이 중헌디 

전압이 일정해야 모터나 전기기구들이 고장이 안나니까

믹서를 돌리고 있는데 갑자기 윙돌아 갔다가 천천히 돌아갔다 하거나 너무 많은 전압이 걸려 모터가 타버리면 난감하니까

그럼 3상대신 6상 9상.... 계속 상을 늘리면 맥동이 매우 일정하니 쭉 나갈텐데

하필이면 왜 3상을 쓸까?

상을 늘릴때마다 코일군이 늘어나니까

가장 적은 코일 수가 들면서 맥동이 작은 파를 얻을 수 있는 3상을 쓰게 되지

그럼 단상을 사용하지 3상을 사용하는 이유는 뭘까?

기술자들이 해봤더니 단상 2선식보다 3상 3선식이 송전전력이 더 컸데

발전소에서 전기를 생산했는데 이왕 보낼거 많이 보낼 수 있는 방식이 좋겠지

그러니 송전시 3상을 쓸수 밖에

발전소의 전압이 몇V인지 아는가?

765KV 즉 765,000V 이다.

7000V 이상을 특고압이라 말하는데 765,000V는 어메이징 슈퍼 울트라 캡숑 대박 짱 볼트라 할 수 있다.

고압은 위험한게 자유전자가 도선 밖으로 나와 다른 도체로 이동할 수 있기 때문이다.

이런 현상을 코로나 현상이라고 한다.

사람도 도체이기 때문에 왠만해선 고압전선에 접근 하지 않는것이 생명연장의 비결이다 휘바 휘바.

발전소에서 나온 특고압 전기는 345KV 즉 345,000V로 낮춘 후 

도심 변전소에서 22.9KV 즉 22,900V로 낮춘다

도심에 특고압 전류는 매우 위험하기에 법규에 정한 도심 내 전압 허용범위 내로 낮춰야 하기 때문이다.

이후 감압하여 가정에 220V 전압을 제공 한다.

우리나라 전기 품질은 굉장히 우수하다.

미국이나 일본은 도심변전소에서 6,600V를 사용하는 것으로 알고 있는데

우리나라는 22,900V를 사용함에도 불구하도 이정도 안전하게 전기를 사용한다는 것은 전기기술이 매우 우수하다 할 수 있다.

특고압 활용면에서는 일본도 우리나라 기술을 배우러 올 정도 이다.

가정에 들어온 전기는 일반적으로 병렬 구조로 사용된다.

병렬구조는 저항(전기기구, 형광등, PC, 라디오 등등)에 걸리는 전압이 동일하다.

형광등을 3개 쓰든 6개쓰든 전압이 동일하므로 같은 제품이면 밝기는 동일하다.

그런데 직렬구조로 되어 있다면 전류는 일정하지만 전압은 전압강하현상이 있다.

즉 첫번째 형광등은 기대한 수준의 밝기가 보장되지만 두번째 형광등은 전압강하로 밝기가 떨어진다.

세번째 형광등은 당연히 더 어두울것이다.

따라서 일정한 전압을 보증하는 병렬구조로 옥내 배선이 되어 있다.

병렬구조에도 문제는 있다.

병렬구조의 전체저항  R은  1/R = 1/R1 + 1/R2 + ...

즉 각각의 저항을 역수로 하여 더한 결과값을 다시 역수로 취한 값이 전체 저항이다.

전구(저항)가 100 짜리 2개라면  

1/R = 1/100 + 1/100 = 2/100

R=100/2

R=50 이다

전구(저항)가 100 짜리 4개라면  

1/R = 1/100 + 1/100 + 1/100 + 1/100= 4/100

R=100/4

R=25 이다

결국 병렬구조에서는 저항체가 늘어날수록 전체저항은 작아진다. 

전체저항이 작아지니 결과적으로 전류는 커진다.

I=V/R 이기 때문이다

전류가 커질수록 전선에 열이 발생한다는 것이다.

전선이 견딜 수 있는 허용치 이상의 열이 발생하면 피복이 벗겨져 합선이 발생하고 불이 나는 것이다.

즉 화재위험이 높아진다.

그래서 가정에서 문어발식 콘센트 연결이나 전열기의 과도한 사용이 전선에 열을 발생시켜 화재를 일으킬 수 있기에 하지 말라는 것이다.

자 이제 본론으로 들어간다.

2개소 점멸 전기회로를 만들어야 한다.

방의 구조는 교실을 생각하면 이해가 쉽다.

앞에 문이 있고 뒤에 문이 있다.

형광등은 하나만 있다 가정한다.

형광등 스위치가 앞문 쪽에도 있고 뒤문 쪽에도 있다.

앞에서 켜도 형광등이 켜져야 하고 뒤에서 켜도 켜져야 한다.

꺼지는 것도 앞, 뒤 다 되야 한다.

어떻게 전기회로를 구성하면 될까?

우리가 아는 회로란 단로스위치 구조다.

선하나에 스위치 달고 전원 연결하는 것이다.

단로스위치는 문이 하나면 문제가 없으나 문이 두개다

앞, 뒤 양쪽 문 옆에 스위치가 있다.

앞문의 스위치가 켜져있든 꺼져있든 뒤문의 스위치를 켜면 형광등이 켜져야 하고 끄면 꺼져야 한다.

앞문에도서 뒷문의 스위치가 켜져있든 꺼져있든 앞문의 스위치를 켜면 형광등이 켜지고 끄면 꺼져야 한다.

이럴 경우 3로 스위치를 사용해야 한다.

2개의 평행한 전선을 두고 양쪽에 스위치를 달아 스위치 접점이 평행한 전선 양쪽을 왔다 갔다 하게 하면 된다.

전기기사 시험 응시 자격 

 4년제 관련학과 졸업

관련학과는 어떤 학과 일까요?

큐넷 사이트(www.q-net.or.kr)에 가면 "응시자격자가진단" 이라는 메뉴가 있습니다.

졸업 학과를 지정하고 검색해보면 응시할 수 있는지 안 되는지 결과가 나옵니다.

수년전에는 4년제만 나오면 기사시험은 다 볼 수 있었다는데 

경영학과 나와서 전기기사시험 응시할 수 있다는건

전기에 대한 학습 측면에서 비전공자에게 상위자격증 시험응시자격을 주는건 

전기관련 학과를 나온 사람이나 전기업종에 근무하는 사람들이 투자한 학습 시간

대비 형평성이 아닌것 같다는 여론에 의해 정책이 바뀌었다는...

4년제 이면 관련학과 4학년에 응시 가능

3년제 대학이면 관련학과 졸업후 1년 실무 경력

2년제 대학이면 관련학과 졸업후 2년 실무 경력

기능사면 취득 후 3년 실무 경력

자격증이 없으면 4년 실무 경력

2018년 시험 일정

전기에서는 핵심이 전류다.

과연 회로에 몇 암페어 전류가 흐르는지가 중요하다.

저항이 직렬로 늘어서 있다면 다 더한 값이 전체 저항 값이다.

저항이 병렬로 늘어서 있다면 역수로 다 더한 값이 전체저항의 역수 값이다.

전체저항 1/R = 1/R1 + 1/R2   + 1/R3 ...

키리히호프 법칙은 회로의 전류, 전압, 저항을 구하는데 유용하다.

저항이 병렬이면 전압이 일정, 전체전류는 분배된 전류의 합

저항이 직렬이면 전류가 일정, 전체전압은 분배된 전압의 합 

전압은 모르겠는데 전류와 저항값만 아는 병렬회로가 있다면 전류의 법칙을 적용해야 한다.

I1 = R2/(R1+R2)  x  I

I2 = R1/(R1+R2)  x  I

전기학자 중 호프를 좋아했다 하는 학자가 있었으니 이름도 키리히호프 라고 한다.

한 테이블에서 시계방향으로 파도타기 해보았는가?

일명하여 키리히호프의 제 2법칙 

맥주통을 전압이라 하고 맥주잔을 전류라고 가정하자 

파도타기시 맥주잔에 똑같은 양으로 채운다. 즉 전류는 같다.

하지만 한바퀴 돌면 채워진 맥주잔과 빈 맥주잔은 동일하다. 

즉 총 전압은 전압강하의 총합과 같다. (V = V1 + V2 ...)

제2법칙으로 맥주파티를 하면 주량이 센사람도 있고 약한사람이 있기에 약한 사람은 졸도하고 만다.

그래서 만든 것이 키리히호프의 제 1법칙

주량이 동일한 사람끼리 묶어 1그룹, 2그룹, 3그룹 병렬로 파도타기 하기다.

맥주통은 모든그룹에 동일하다. 즉 전압은 동일하다. 

하지만 맥주잔에는 주량껏 따라 마신다. 하지만 한바퀴 돌면 부은 맥주잔은 빈 맥주잔이 되어 있어야 한다.

즉 총 전류는 전류의 총합과 같다. (I = I1 + I2 ...) 

전기는 자유전자의 이동에 의해 전류가 만들어진다.

자유전자는 도체를 따라 이동한다.  +극을 향해 이동한다 알려져 있다.

고속도로 위에 자동차가 질주 하고 있다.

자동차 한대가 엔진 고장이 발생하고 뒤따라 오던 자동차가 피하려 우회하다 도로 밖을 벗어난다.

위와 같은 상황은 전기도 마찬가지다.

고압전류가 흐르는 전선에서 전선을 뛰쳐나가는 전류도 있다.

우리가 고압전선탑 주위에 다니지 말아야할 이유도 여기에 있다.

[접근금지, 감전위험, 고압전선] 이런 표지가 괜히 있는건 아니다.

전선을 만져야만 전기가 흐르는 것이 아니라 고압전선에선 가까히 접근해도 전류가 당신에게 다가갈 수 있다.

주위에는 수많은 점보대가 있다. 

그런데 주위를 걸어가도 전기가 나에게 오는 경우는 없었다. 

심지어 비가 와도 점보대를 흐르는 전기가 나에게 오는 경우는 없었다.

그건 전압은 고압이지만 전류는 약하게 흐르기 때문일 것이다.

위험한 건 사실상 전류다.

가정용 건전지를 손으로 만진다 해서 사람이 죽는 경우는 없었다.

건전지의 전류는 사람을 해할 정도의 전류량을 만들지 않기 때문이다.

하지만 기계를 움직일 정도의 전류를 생산하는 바테리나 비상발전기라면 잘못 만지면 위험해진다.

전기 생산은 화력,원자력,수력,풍력 등 다양한 방법으로 한다.

자기장의 변화를 이용하면 자유전자가 이동하게 되고 그로인해 전류가 발생하고 축전지에 전류를 저장했다가 필요한 곳에 전송할 수 있는것이다.

자기장의 변화를 일으키려면 강한 자성을 띤 물체를 코일 사이로 움직이게 해야 하는데 동력원을 물을 이용하면 수력발전이고 바람을 이용하면 풍력발전이다.