전기공학

측정과 전기 안전

멀티미터, RMS와 피크, 변압비, 감전·절연.

기초

멀티미터

디지털 멀티미터는 전압(병렬), 전류(직렬), 저항(전원을 끈 회로)을 재습니다. 전압 모드는 입력 저항이 높아 회로를 거의 건드리지 않고, 전류 모드는 내부 션트가 낮아 잘못된 단자·레인지가 퓨즈를 끊거나 아크를 냅니다. True-RMS 계기는 왜형 파형의 실효값을 더 잘 따라갑니다. 프로브 등급(CAT)은 예상 과도전압에 맞춥니다.

RMS와 피크

실효값(RMS)은 같은 저항에서 같은 평균 전력을 내는 직류 상당값입니다. 순수 정현파에서 V_RMS = V_peak / √2, V_peak-to-peak = 2 V_peak. 벽면 “230 V”는 RMS입니다. 다이오드·절연 내압은 피크를 보고, 열과 전력은 RMS를 봅니다. 평균값만 재는 저가 미터는 비정현에서 어긋납니다.

변압비

이상 변압기는 V_p / V_s = N_p / N_s = I_s / I_p. 권선비가 전압을 바꾸고, 전력은(손실을 빼면) 보존되어 전류가 반대로 갑니다. 전원 변압기는 갈바닉 절연을 주고, 오토트랜스는 중성 일부를 공유합니다. 실제 변압기는 동손·철손·누설 인덕턴스가 있어 부하에서 전압이 조금 떨어집니다.

전기 안전

감전은 몸을 통한 전류입니다. 건조한 피부에서도 수십 mA가 심장을 흔들 수 있습니다. 접지, 차단기, 잔류전류장치(RCD/GFCI), 이중 절연이 경로를 끊거나 우회합니다. 활선을 재기 전에 전원을 확인하고, 한 손·절연 바닥·잠긴 패널을 습관으로 둡니다. 이 페이지는 학습용 스케치이지 현장 안전 규정이 아닙니다.

공식

정현파 RMS

V_RMS = V_peak / √2 ≈ 0.707 V_peak

순수 사인에만 정확. 구형파는 피크와 RMS가 같습니다.

기호

V_peak 최댓값
V_RMS 실효값

변압 권선비

V_p / V_s = N_p / N_s = I_s / I_p

이상 변압기. 전압은 권선에 비례, 전류는 반비례.

기호

N 권선 수
p, s 1차, 2차

저항의 평균 전력

P = V_RMS I_RMS = V_RMS² / R

열이 RMS로 갑니다. 피크만 보고 전선을 고르면 안 됩니다.

기호

R 저항

감전 전류 (개요)

I = V / R_body

피부·경로에 따라 R_body가 크게 변합니다. 전류가 위험의 척도입니다.

기호

R_body 몸 경로 저항

핵심 표

정현 230 V RMS	피크 약 325 V, 피크–피크 약 650 V
DMM 전류 단자	회로를 끊고 직렬. 전압 노드에 꽂지 말 것
RCD/GFCI	수 mA~수십 mA 불평형에서 차단 (지역 규정에 따름)