전기기사 이론
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⚡ 전달함수 – 제어공학에서 시스템의 응답 해석전기기사 이론 2025. 3. 22. 16:09
1️⃣ 전달함수(Transfer Function)란?**전달함수(Transfer Function)**는 제어 시스템에서 입력과 출력의 관계를 수학적으로 나타낸 함수입니다.특히 **라플라스 변환**을 사용하여 시스템을 해석하고, 동작을 분석하는 중요한 개념입니다.일반적으로 **선형 시불변 시스템(Linear Time-Invariant, LTI)**에서 사용되며, 시스템의 동작을 주파수 영역에서 쉽게 분석할 수 있습니다.2️⃣ 전달함수의 정의전달함수는 입력 X(s) 와 출력 Y(s) 의 비율로 정의됩니다.G(s) = Y(s) / X(s)여기서:G(s): 전달함수Y(s): 출력 신호의 라플라스 변환X(s): 입력 신호의 라플라스 변환즉, 시스템이 입력을 받아 출력으로 변환하는 과정을 나타내는 식입니다.3️⃣ ..
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⚡ 과도현상 – RLC 회로에서 전압·전류 변화 해석전기기사 이론 2025. 3. 21. 16:07
1️⃣ 과도현상이란?**과도현상(Transient Response)**이란, 전기 회로에서 전원이 순간적으로 변하거나 스위치가 켜지고 꺼질 때 전압과 전류가 일정한 정상 상태에 도달하기까지 발생하는 **일시적인 변화**를 의미합니다.주로 **RLC 회로(저항 R, 인덕터 L, 커패시터 C 포함)**에서 발생하며, 시간에 따라 점점 줄어들거나 특정한 형태로 변하게 됩니다.2️⃣ 과도응답(Transient Response)과 정상응답(Steady-State Response)과도현상을 분석할 때 중요한 개념은 두 가지입니다.과도응답(Transient Response): 회로가 처음 변화할 때 발생하는 일시적인 반응.정상응답(Steady-State Response): 일정 시간이 지나 회로가 안정된 후의 반응...
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📊 라플라스 변환 – 신호와 시스템 해석 기법전기기사 이론 2025. 3. 20. 16:06
1️⃣ 라플라스 변환이란?라플라스 변환(Laplace Transform)은 **시간 영역에서 해석하기 어려운 미분 방정식을 변환하여 주파수 영역에서 쉽게 해석할 수 있도록 하는 수학적 도구**입니다.주로 전기 회로 해석, 신호 처리, 자동 제어 시스템에서 활용됩니다.2️⃣ 라플라스 변환 정의어떤 함수 f(t)가 주어졌을 때, **라플라스 변환**은 다음과 같이 정의됩니다.F(s) = ∫0∞ f(t) e-st dt여기서:s: 복소수 변수 (s = σ + jω)f(t): 시간 영역에서의 함수F(s): 주파수 영역(복소수 영역)에서의 함수3️⃣ 라플라스 변환의 주요 성질라플라스 변환은 여러 성질을 이용하여 복잡한 시스템을 쉽게 해석할 수 있습니다.✅ 선형성(Linearity)두 함수 f(t), g(t)의 변환..
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🔗 단자망 – 회로망 분석 및 전달행렬전기기사 이론 2025. 3. 19. 16:05
1️⃣ 단자망(Network) 개념단자망(Two-Port Network)은 **입력과 출력 단자가 있는 전기 회로망**을 의미하며, 임피던스, 어드미턴스, 전달행렬 등을 이용하여 해석 가능.대표적인 예:**증폭기(Amplifier)** – 입력 신호를 증폭하여 출력.**필터(Filter)** – 특정 주파수 성분을 제거.**전력 전송망** – 전력 신호를 전달하는 네트워크.2️⃣ 단자망의 종류단자망은 분석 방식에 따라 다양한 형태로 분류 가능.**임피던스(𝑍) 매개변수** – 전압과 전류 관계를 임피던스로 표현.**어드미턴스(𝑌) 매개변수** – 전류와 전압 관계를 어드미턴스로 표현.**전달(𝑇) 매개변수** – 입력과 출력을 변환하는 행렬식 표현.**혼합(ℎ) 매개변수** – 하이브리드 형식으로 ..
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⚡ 비정현파 교류 – 비정현파 신호 분석 및 고조파 개념전기기사 이론 2025. 3. 18. 16:04
1️⃣ 비정현파 교류(Non-Sinusoidal AC)란?교류(AC) 신호는 **이상적인 정현파(Sinusoidal Wave)** 형태를 가져야 하지만, 실제 전력 시스템에서는 다양한 요인으로 인해 비정현파(Non-Sinusoidal Wave)가 발생할 수 있음.비정현파 교류는 **여러 개의 주파수 성분(기본파 + 고조파)의 합성**으로 표현할 수 있음.2️⃣ 비정현파의 원인**비선형 부하(Non-Linear Load)** – 전력전자 장치, 변압기, 전력 변환기 등이 비정현파를 유발.**전력 변환 장치** – 인버터, 컨버터, 스위칭 전원 등이 비정현파를 생성.**고조파 발생 장치** – LED 조명, 가변속 드라이브, 전자기기 등이 고조파를 유도.3️⃣ 푸리에 급수(Fourier Series)와 비정..
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⚡ 대칭 좌표법 – 3상 불평형 부하 해석 기법전기기사 이론 2025. 3. 17. 16:02
1️⃣ 대칭 좌표법(Symmetrical Components)이란?전력 시스템에서 **3상 불평형 부하**를 해석하는 기법 중 하나.3개의 불평형된 전류 또는 전압을 **대칭적인 3개의 성분(정상분, 역상분, 0상분)**으로 변환하여 분석하는 방법.2️⃣ 대칭 좌표법이 필요한 이유불평형 부하가 발생하면, **전압과 전류가 일정하지 않고 중성선에 전류가 흐름**.이를 **정상분(Positive Sequence), 역상분(Negative Sequence), 0상분(Zero Sequence)**으로 나누면 분석이 쉬워짐.대칭 성분으로 변환하면, **복잡한 계산을 간단하게 수행**할 수 있음.3️⃣ 대칭 성분의 정의✅ 정상분(Positive Sequence Component)**정상적인 3상 전원과 동일한 성분..
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⚡ 대칭 3상 교류 – 3상 전원과 3상 부하의 특성전기기사 이론 2025. 3. 16. 16:00
1️⃣ 3상 교류(Three-Phase AC)란?3상 교류란 서로 120° 위상 차이를 가지는 3개의 전압이 동시에 발생하는 전력 시스템을 의미함.일반적인 가정용 전기는 단상 교류이지만, 산업 현장에서는 효율적인 전력 공급을 위해 3상 교류를 사용함.2️⃣ 3상 전원의 특징전력 손실이 적고, 큰 전력을 안정적으로 공급할 수 있음.전압과 전류가 서로 120° 위상 차이를 가짐.발전기, 변압기, 모터 등 대부분의 전기 기기는 3상 교류로 동작함.3️⃣ 3상 교류의 위상 관계3상 교류의 각 전압은 다음과 같은 위상 관계를 가짐:V_A = V_m sin(ωt) V_B = V_m sin(ωt - 120°) V_C = V_m sin(ωt - 240°)여기서:V_A, V_B, V_C: 각 상의 전압 (V)V_m: 전..
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📌 회로망 – 테브닌 정리, 노튼 정리, 중첩의 원리전기기사 이론 2025. 3. 15. 15:47
⚡ 1. 테브닌 정리(Thevenin’s Theorem)테브닌 정리는 복잡한 선형 회로를 단순한 전압원과 직렬 저항으로 변환하는 기법입니다.테브닌 등가 회로 변환 공식:\[ V_{th} = V_{oc} \]\[ R_{th} = R_{eq} \]🔄 2. 노튼 정리(Norton’s Theorem)노튼 정리는 테브닌 정리와 유사하지만, 전류원과 병렬 저항으로 변환하는 방법입니다.노튼 등가 회로 변환 공식:\[ I_N = \frac{V_{th}}{R_{th}} \]\[ R_N = R_{th} \]🔀 3. 중첩 원리(Superposition Theorem)중첩 원리는 여러 개의 전원이 포함된 회로에서 각 전원의 영향을 따로 계산한 후 합산하는 방법입니다.✅ 적용 과정하나의 전원만 활성화하고 나머지는 제거그 전..