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1. 서론
전기직은 전기 및 전자 시스템의 설계, 설치, 유지보수, 수리 등을 담당하는 전문 직종이다. 전기직 종사자들은 전기 회로 설계와 분석, 배전 시스템 운영, 전기 기기 문제 해결 등 다양한 업무를 수행한다. 이들은 안전한 전기 작업을 위해 관련 기준과 법규를 준수하며, 변화하는 기술 환경에 능동적으로 대응하기 위해 지속적으로 전문성을 향상시켜야 한다. 전기직은 전기 및 전자 분야의 핵심 직종으로, 산업 전반에 걸쳐 중요한 역할을 담당하고 있다. 따라서 이 분야에 대한 이해와 전문성 제고가 필요하다.
2. 직병렬 회로와 저항
2.1. 직렬 연결된 저항의 총 저항
직렬 연결된 저항의 총 저항 R_t는 회로에 흐르는 전류에 대한 저항을 증가시키는 효과가 있다. 직렬회로 내의 전류는 항상 일정하므로, 직렬 연결된 저항이 증가할수록 회로에 흐르는 전류는 감소한다. 따라서 직렬 조합의 총 저항 R_t는 저항의 누적 효과를 가지고 전류를 조정하게 된다. 옴의 법칙에 따라 회로의 전압 V와 전류 I_t를 대입하면 총 저항 R_t를 계산할 수 있다. 이는 두 개 이상의 저항이 직렬로 연결되어 있을 때 그 회로를 단일 저항 R_t로 대체할 수 있음을 의미한다. 이는 R_t가 전류에 미치는 영향이 직렬 연결된 저항기들의 그것과 동일하기 때문이다.
2.2. 병렬 연결된 저항의 총 저항
병렬 연결된 저항의 총 저항 R_t는 각 저항의 역수의 합의 역수이다. 즉, 병렬로 연결된 n개의 저항 R_1, R_2, ..., R_n에 대해 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. {1} over {R_t} = {1} over {R_1} + {1} over {R_2} + ... + {1} over {R_n} 따라서 병렬 연결된 저항의 총 저항은 각 저항 값의 역수의 합을 취한 후 그 역수를 취하면 된다. 이는 병렬 회로에서 전압은 모든 저항기에 동일하게 걸리지만 전류는 각 저항기의 크기에 반비례하여 분배되는 특성을 반영한다. 병렬 연결 시 총 저항은 항상 병렬 회로 내의 가장 작은 저항 값보다 작으며, N개의 동일한 저항 R이 병렬로 연결되면 총 저항은 R/N가 된다. 이처럼 병렬 연결된 저항의 총 저항은 각 저항의 값과 개수에 따라 달라지는 특성을 가진다.
3. 예제
직렬 연결된 저항의 총 저항 R_{t}는 각 저항의 값을 모두 더한 것과 같다고 할 수 있다. 즉, R_{t} = R_1 + R_2...