소방전기 일반›전기회로

정전용량과 자기회로

Capacitance & Magnetic Circuit

콘덴서 = 전기를 담는 그릇

평행판 콘덴서의 전계(E)와 정전용량(C) 시각화

5 mm
💡 물통 비유
①콘덴서(C) = 물통의 크기 — 크면 전기를 많이 담는다
②극판이 넓으면(A↑) → 용량 증가
③간격이 좁으면(d↓) → 용량 증가
④슬라이더로 간격을 줄여보면 C(pF)가 커지는 것을 확인하라
정전용량과 전계
정전용량
C = εAd [F]
C = 유전율 × 면적 / 간격
전계 세기
E = Vd [V/m]
전계 = 전압 / 간격 — 간격이 좁으면 전계가 강하다

직렬·병렬 합성

📊콘덴서 직렬·병렬 합성
구분직렬병렬
합성 공식1/C = 1/C₁ + 1/C₂C = C₁ + C₂
특징용량 줄어듦용량 커짐
비유물통 직렬(입구 좁아짐)물통 병렬(합쳐짐)
⚡ 저항과 반대!
①저항: 직렬=더한다, 병렬=역수합
②콘덴서: 직렬=역수합, 병렬=더한다
③서로 반대! 이 점이 시험에 자주 출제된다
자기회로 — 전기회로와 닮은꼴

철심 코어에 코일을 감아 만든 자기회로 (자속 Φ 흐름)

100 회
기자력
F = NI [AT]
기자력 = 감은수 × 전류
자기 옴의 법칙
Φ = FRm = NIRm
자속 = 기자력 / 자기저항
💡 전기회로 ↔ 자기회로 대응
①전압(V) ↔ 기자력(F=NI)
②전류(I) ↔ 자속(Φ)
③저항(R) ↔ 자기저항(Rm)
④옴의법칙 V=IR ↔ 자기옴법칙 F=ΦRm
전자력과 전자유도
전자력(플레밍 왼손)
F = BIl [N]
전자력 = 자속밀도 × 전류 × 도체길이
패러데이 법칙
e = −NdΦdt [V]
유도기전력 = −(감은수 × 자속변화율)

플레밍 법칙

🌳왼손·오른손 법칙
⚡ 렌츠의 법칙
①유도기전력은 자속 변화를 방해하는 방향으로 발생
②공식의 마이너스(−) 부호가 렌츠의 법칙
③자석을 밀어넣으면 → 밀어내는 방향으로 전류 발생
시험 총정리
정전용량
C = εAd [F]
유전율×면적/간격
기자력
F = NI [AT]
감은수 × 전류
자기회로
Φ = NIRm
자속 = 기자력 / 자기저항
전자력
F = BIl [N]
자속밀도 × 전류 × 길이
패러데이 법칙
e = −NdΦdt [V]
유도기전력
🎯 시험 포인트
①콘덴서 직병렬은 저항과 반대 — 혼동 주의
②자기회로는 전기회로와 대응시켜 기억
③플레밍 왼손=전동기, 오른손=발전기
④패러데이 법칙의 (−)부호 = 렌츠의 법칙
⑤E=V/d: 간격이 좁으면 전계↑ → 절연파괴 위험(소방 연관)