소방설비산업기사(전기) 전력과 열량 — 계산식과 단위 환산

열전도량은 푸리에 식으로 구한다. 열전도율, 단면적, 온도차, 길이, 시간이 식에 들어가고 질량은 들어가지 않는다. 질량이 보기에 있으면 식에 없는 요소를 함정으로 넣은 것이다.

교류 회로에서 코일은 전력을 소비하지 않고 주고받기만 한다. 저항 40Ω과 80mH 코일에 60Hz, 200V를 가하면 코일의 리액턴스는 약 30Ω이고 합성 임피던스는 50Ω이다. 전류는 4A가 되고 소비전력은 저항 쪽만 계산하여 4²×40으로 640W다. 코일까지 포함해 전압의 제곱을 저항으로 나누면 값을 크게 잡는다.

이상적인 전원은 내부저항으로 성격이 갈린다. 이상 전압원은 내부저항이 0이어서 부하가 변해도 전압을 유지하고, 이상 전류원은 내부저항이 무한대여서 부하가 변해도 전류를 유지한다. 두 값을 서로 바꾸어 적으면 정의를 뒤집은 것이다.

솔레노이드의 자력은 전류와 권회수의 곱에 비례한다. 전류를 두 배로 하거나 감은 수를 두 배로 하면 자력도 두 배가 된다. 전류의 제곱이나 권회수의 제곱에 비례한다고 보면 관계식을 잘못 적용한 것이다.

전력은 일을 시간으로 나눈 값이다. 2분 동안 876,000J의 일을 하면 120초로 나누어 7,300W이고, 1,000으로 나누면 7.3kW다. 초로 바꾸고 킬로로 바꾸는 두 단계를 차례로 밟는다.

역률은 유효전력이 피상전력에서 차지하는 비율이다. 100V에서 20A가 흐르고 소비전력이 1,500W이면 1500÷2000으로 0.75, 즉 75%다. 유효전력 80W와 무효전력 60Var가 주어지면 피상전력은 두 값으로 만든 직각삼각형의 빗변인 100VA이고, 역률은 80÷100으로 0.8이다.

같은 저항을 여러 개 연결하면 직렬은 값을 더하고 병렬은 개수로 나눈다. 3Ω 저항 10개를 직렬로 이으면 30Ω, 병렬로 이으면 0.3Ω이므로 직렬 쪽이 병렬 쪽의 100배다. 개수의 제곱이 배율이 된다.

전자의 전하량은 음의 값으로 약 -1.602×10⁻¹⁹C이다. 지수를 -18로 적으면 크기를 한 자리 틀린 설명이 된다.

코일에 걸리는 전압은 전류의 변화율에 인덕턴스를 곱해 구한다. 전류가 10e^(-2t)로 주어지면 미분에서 -2가 앞으로 나와 1×(-20e^(-2t))로 -20e^(-2t)V가 된다. 지수의 계수를 빠뜨리거나 부호를 바꾸면 답이 어긋난다.