전기기능사 필기 비전공자가 시험 직전 외운 핵심 공식 (2026 최신)

전기기능사 필기 비전공자가 시험 직전 외운 핵심 공식 (2026 최신)

전기로전직중입니다. 드디어 전기기능사 필기 합격했습니다.
🎉 솔직히 처음엔 "나 같은 비전공자가 될까?" 반신반의했는데,
막상 합격하고 나니 그 동안 풀었던 문제들이 머릿속에서 정리되는 느낌이에요.
오늘은 제가 실제 시험장에서 마주쳤던 문제 유형 + 그동안 오답노트에 쌓아온 핵심 공식들을 한 번에 싹 정리해드릴게요.
비전공자분들, 저처럼 전직 준비하시는 분들한테 진짜 도움 되는 글이 될 거예요.

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목차

1. 전기기능사 직류회로 핵심 공식
2. 전기기능사 교류회로 핵심 공식
3. 전기기능사 3상 회로 핵심 공식
4. 정류회로 핵심 공식
5. 자기·정전 파트
6. 실제 시험 출제 유형 분석
7. 추가 연습문제 15선

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1. 전기기능사 직류회로 핵심 공식

단락전류 계산 (전지 직렬 연결)

전지를 직렬로 n개 연결하면:

• 합성 기전력 = E × n
• 합성 내부저항 = r × n
• 단락전류 = 합성 기전력 ÷ 합성 내부저항

예) 기전력 1.5V, 내부저항 0.2Ω인 전지 5개 직렬 → 단락전류 = (1.5×5) ÷ (0.2×5) = 7.5 ÷ 1.0 = 7.5A

💡 단락 = 외부저항 0 → 내부저항만으로 나눈다는 게 핵심!

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컨덕턴스(G)와 저항(R)

G = 1/R, R = 1/G

• 단위: [S] (지멘스, Siemens) 또는 [℧] (모) — 시험에서는 S 또는 ℧로 출제
• G = 0.2[S] → R = 1/0.2 = 5Ω → V = IR = 3×5 = 15V

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전압과 전력의 관계 (전열기 문제)

P = V² / R

전열기는 저항 고정 부하이므로 전압이 절반이 되면 전력은 1/4배

• P ∝ V² 관계 반드시 암기!

예) 200V에서 1kW → 100V에서 사용 시 R = 200²/1000 = 40Ω → P' = 100²/40 = 250W

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2. 전기기능사 교류회로 핵심 공식

실효값 · 평균값 · 최대값 관계

구분공식계수

최대값 → 평균값	× 2/π	0.637 (사인파 정류 평균값 = 0.637 × Em)
최대값 → 실효값	× 1/√2	0.707
평균값 → 실효값	× π/(2√2)	1.11 (파형률)

시험에 자주 나오는 예)

• 최대값 200V → 평균값: 200 × 0.637 = 127.4V
• 최대값 200V → 실효값: 200 × 0.707 = 141.4V
• 평균값 100V → 실효값: 100 × 1.11 = 111V

⚠️ 실효값과 평균값 헷갈리지 말 것! 0.707은 실효값, 0.637은 평균값

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임피던스와 역률

Z = √(R² + X²), 역률(cosθ) = R / Z

3-4-5 피타고라스 세트 → 시험에 가장 많이 등장!

RXZ역률

3	4	5	0.6
4	3	5	0.8
6	8	10	0.6
8	6	10	0.8

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유효전력 계산

P = I² × R = (V² × R) / Z² = V × I × cosθ

유효전력은 저항(R)에서만 소비 리액턴스(X)에서의 전력 = 무효전력 (소비 안 됨)

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R-L 직렬회로 (mH 단위 주의!)

XL = 2π × f × L

• L의 단위 반드시 **[H]**로 변환 (mH ÷ 1000)
• 30mH → 0.03H

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R-L-C 직렬회로

합성 리액턴스 X = XL - XC (XL > XC이면 유도성)

Z = √(R² + (XL - XC)²)

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주기와 주파수

T = 1/f

• 10Hz → T = 0.1초
• 한국 상용교류 60Hz → T ≈ 0.0167초

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3. 전기기능사 3상 회로 핵심 공식

Y결선 vs △결선

구분Y결선△결선

전압	V선 = √3 × V상	V선 = V상
전류	I선 = I상	I선 = √3 × I상

Y결선에서 선간전압 200V → 상전압 = 200 ÷ √3 ≈ 115V

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3상 소비전력

• 1상 전력 P를 알 때 → 3상 전체 = 3P (단순 3배)
• 선간전압 V, 선전류 I를 알 때 → P = √3 × V × I × cosθ

💡 왜 √3인가? Y결선에서 V선 = √3 × V상이기 때문에 "상전압→선간전압 변환"에서 √3이 나옴 1상 전력이 주어지면 그냥 ×3, 선간값이 주어지면 ×√3 ! ⚠️ 단, 3P 공식은 평형 3상 회로에서만 성립 — 시험에서 자주 나오는 조건!

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4. 정류회로 핵심 공식

직류 평균전압 (실효값 기준)

정류방식공식계수

단상 반파	Ed = 0.45 × V	0.45
단상 전파	Ed = 0.9 × V	0.9
3상 반파	Ed = 1.17 × V	1.17
3상 전파	Ed = 1.35 × V	1.35

반파 계수(0.45) × 2 = 전파 계수(0.9) → 전파는 반파의 정확히 2배!

⚠️ 0.637은 최대값 기준 평균값, 0.45는 실효값 기준 반파정류 출력 → 헷갈리면 오답!

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5. 자기·정전 파트

환상 솔레노이드 자기장 세기

H = N × I / l [AT/m]

• N = 권수, I = 전류, l = 평균 길이 (반드시 [m] 단위)
• cm를 m로 변환 필수! 10cm → 0.1m

예) N=10, I=3A, l=10cm(=0.1m) → H = 30 ÷ 0.1 = 300AT/m

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콘덴서 직렬·병렬 (저항과 반대!)

연결합성 공식전압 분배

직렬	C = C₁×C₂ / (C₁+C₂)	작은 C에 전압 많이
병렬	C = C₁ + C₂	-

콘덴서 직렬 전압분배: V₁ = C₂/(C₁+C₂) × V (C₂가 분자!)

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전계(전기장)의 단위

E = F/Q → 단위: [N/C] = [V/m]

• [N/C] = [V/m] → 전계 단위
• [A/m] → 자계 단위 (혼동 주의!)

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어드미턴스 성분

Y = 1/Z = G + jB

• G (실수부) = 컨덕턴스
• B (허수부) = 서셉턴스

Z = 6+j8 → Y = (6-j8)/100 → G=0.06, B= -0.08 ⚠️ 엄밀히는 B = -0.08 (허수부 부호 포함). 시험에서 허수부 부호를 묻기도 하므로 주의!

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휘스톤 브리지 평형 조건

P × R = Q × X → X = (P/Q) × R

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플레밍 법칙 / 앙페르 법칙 구분

법칙용도

앙페르 오른나사법칙	전류 → 자기장 방향
플레밍 오른손법칙	발전기 (운동→기전력)
플레밍 왼손법칙	전동기 (전류→힘)
렌쯔의 법칙	유도전류 방향 (변화 방해)

💡 오른=발전, 왼=전동 이것만 외우면 OK!

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6. 실제 시험 출제 유형 분석 (2026년 1회 기준)

제가 실제로 시험장에서 마주쳤던 문제 유형들이에요. 공부 방향 잡는 데 참고하세요.

출제 확인 유형

• ✅ 사인파 교류 평균값 → 최대값 × 0.637 (계수 암기형)
• ✅ 전기장 세기 단위 → [N/C] = [V/m] (개념형)
• ✅ 단상 전파정류 출력전압 → 실효값 × 0.9 (공식형)
• ✅ 히스테리시스손 → 철심에서 발생하는 철손의 일종 (변압기·전동기·발전기 철심 손실 / 규소강판 사용으로 감소)
• ✅ 임피던스 계산 → R-L 또는 R-L-C 직렬 (계산형)
• ✅ 3상 Y결선 상전압 → 선간전압 ÷ √3 (계산형)
• ✅ 콘덴서 합성 정전용량 → 직렬/병렬 혼합 (계산형)

💡 전기이론 파트는 공식 암기 + 단위 변환 실수가 당락을 가릅니다. 특히 mH→H, cm→m 변환, 컨덕턴스↔저항 역수 관계를 꼭 체크하세요.

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7. 추가 연습문제 15선 (스스로 풀어보세요!)

[직류회로]

Q1. 기전력 2V, 내부저항 0.5Ω인 전지 4개를 직렬로 접속하고 단락시켰을 때 전류는?

힌트: 합성 E = 2×4 = 8V, 합성 r = 0.5×4 = 2Ω

Q2. 컨덕턴스 0.5[S]인 저항에 10V를 가했을 때 전류[A]는?

힌트: R = 1/G, I = V/R

Q3. 100V에서 500W를 소비하는 전열기를 50V에서 사용하면 소비전력은 몇 W인가?

힌트: P ∝ V², 전압 절반 → 전력 1/4배

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[교류회로]

Q4. 최대값이 100V인 사인파 교류의 실효값은 약 몇 V인가?

Q5. 사인파 교류의 평균값이 63.7V일 때 최대값은 몇 V인가?

힌트: 평균값 = 최대값 × 0.637

Q6. 저항 4Ω, 유도 리액턴스 3Ω의 직렬회로에 100V 교류를 인가했을 때 전류[A]와 역률[%]은?

Q7. R=5Ω, XL=12Ω 직렬회로에 130V를 인가했을 때 소비전력[W]은?

힌트: Z = √(5²+12²) = 13Ω

Q8. 주파수 50Hz의 주기는 몇 초인가?

Q9. 저항 6Ω, 유도 리액턴스 10Ω, 용량 리액턴스 2Ω이 직렬일 때 역률은?

힌트: X = 10-2 = 8Ω, Z = √(6²+8²) = 10Ω

Q10. 단상 100V, 600W, 역률 60%인 회로의 리액턴스[Ω]는?

힌트: cosθ=0.6 → sinθ=0.8 (3-4-5 세트)

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[3상 회로]

Q11. Y-Y 결선 회로에서 선간전압이 380V일 때 상전압은 약 몇 V인가?

Q12. 평형 3상 회로에서 1상의 소비전력이 2kW라면 3상 전체 소비전력[kW]은?

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[정류회로]

Q13. 교류 실효값 220V를 단상 전파정류하면 직류 평균전압은 약 몇 V인가?

Q14. 교류 실효값 100V를 3상 전파정류하면 직류 평균전압은 약 몇 V인가?

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[자기·정전]

Q15. 권수 20회, 평균길이 20cm인 환상 솔레노이드에 2A를 흘렸을 때 내부 자기장 세기[AT/m]는?

힌트: H = NI/l, 단위 m 변환 필수! (20cm = 0.2m)

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정답 확인

번호정답

Q1	4A
Q2	5A
Q3	125W
Q4	약 70.7V
Q5	100V
Q6	20A, 80%
Q7	500W
Q8	0.02초
Q9	0.6 (60%)
Q10	8Ω
Q11	약 219V
Q12	6kW
Q13	198V
Q14	135V
Q15	200AT/m

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마치며

전기기능사 필기, 비전공자도 충분히 합격할 수 있어요.
저도 폴리텍 다니면서 낮에는 실습, 저녁엔 CBT 문제 풀고, 오답 정리하기를 반복했는데 결국 붙었네요.(최근에 방학했습니다)

공식보다 더 중요한 건 단위 변환 실수 안 하는 것이에요.
cm → m, mH → H, 최대값 vs 실효값 구분... 이것만 안 틀려도 합격권에 들어옵니다.

다음 포스팅에서는 전기기능사 실기 준비 내용으로 찾아올게요.
(방학때도 학교 실습실은 열어 주신다 하셔서 실습 사진 내용으로 돌아오겠습니다) 💪

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