CBT 소방설비기사 기출 - 소방전기일반 - 직류회로

 

소방설비기사 전기분야 · 소방전기일반 · 과년도 핵심정리

직류회로 기출문제 총정리

옴의 법칙 → 저항 → 직·병렬회로 → 전력 → 줄의 법칙 → 계측기 → 키르히호프 순으로 유형별 정리

📌 공부 방법

문제와 선택지를 먼저 확인한 뒤 「✅ 정답 보기」를 클릭하세요. 정답을 처음부터 노출하지 않아 반복학습에 적합하도록 구성했습니다.

🔎 규정·출제기준 팩트체크

현재 소방설비기사(전기분야) 출제기준을 기준으로 확인하되, 아래 문제들은 소방관계법령이나 NFPC·NFTC의 설치기준 문제가 아니라 전기회로 이론·계측 문제입니다. 따라서 과년도 문제의 정답을 임의로 최신 법령 내용으로 변경하지 않고, 옴의 법칙·줄의 법칙·키르히호프 법칙 및 계측기 공식으로 다시 검산했습니다.

01. 옴의 법칙

빈출 ★★★★★

기출문제

옴의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전압은 저항에 반비례한다.
② 전압은 전류에 비례한다.
③ 전압은 전류에 반비례한다.
④ 전압은 전류의 제곱에 비례한다.

📅 출제년도
2020년 9월 · 2016년 5월 · 2015년 5월 · 2014년 3월 · 2003년 5월

✅ 정답 보기

정답 : ② 전압은 전류에 비례한다.

해설
옴의 법칙은

V = IR

이므로 저항 R이 일정하면 전압 V는 전류 I에 비례합니다.

🧠 암기 : V = I × R
전압 ↑ → 전류 ↑   /   저항 ↑ → 전류 ↓

02. 도체의 저항 ― 길이와 단면적

계산·판단형 ★★★☆☆

기출문제

어느 도선의 길이를 2배로 하고 전기저항을 5배로 하려면 도선의 단면적은 몇 배로 되는가?

① 10배
② 0.4배
③ 2배
④ 2.5배

📅 출제년도
2018년 9월 · 2016년 10월 · 2002년 3월

✅ 정답 보기

정답 : ② 0.4배

해설

R = ρℓ / A

길이를 2배로 했는데 저항을 5배로 만들려면

5 = 2 / A배  →  A = 2/5 = 0.4배

🧠 암기 : 저항 = 길이 ÷ 단면적
길면 저항 ↑ / 굵으면 저항 ↓

03. 직렬·병렬 합성저항

대표 계산형

기출문제

2개의 저항을 직렬로 연결하여 30V의 전압을 가하면 6A의 전류가 흐르고, 병렬로 연결하여 동일 전압을 가하면 25A의 전류가 흐른다. 두 저항값은 각각 몇 Ω인가?

① 2Ω, 3Ω
② 3Ω, 5Ω
③ 4Ω, 5Ω
④ 5Ω, 6Ω

📅 출제년도
2013년 6월

✅ 정답 보기

정답 : ① 2Ω, 3Ω

① 직렬연결
R₁ + R₂ = V/I = 30/6 = 5Ω

② 병렬연결
합성저항 = 30/25 = 1.2Ω

R₁R₂ / (R₁+R₂) = 1.2

R₁+R₂=5 이므로 R₁R₂=6.
합이 5, 곱이 6인 두 수는 2와 3입니다.

🧠 암기
직렬 = 저항을 더한다
병렬 2개 = 곱 ÷ 합

04. 직류회로의 전력

계산형 ★★★☆☆

기출문제

부하저항 R에 5A의 전류가 흐를 때 소비전력이 500W였다. 부하저항 R은?

① 5Ω
② 10Ω
③ 20Ω
④ 100Ω

📅 출제년도
2014년 3월 · 2011년 10월 · 2001년 9월

✅ 정답 보기

정답 : ③ 20Ω

P = VI = I²R = V²/R

전류 I와 전력 P가 주어졌으므로

R = P/I² = 500/5² = 20Ω

🧠 암기 : 전력 3형제
P = VI = I²R = V²/R

05. 줄의 법칙 ― 전류의 열작용

반복출제 ★★★★☆

기출문제 ① · 개념형

저항이 있는 도체에 전류를 흘리면 열이 발생되는 법칙은?

① 옴의 법칙
② 플레밍의 법칙
③ 키르히호프의 법칙
④ 줄의 법칙

📅 출제년도
2016년 5월 · 2015년 5월 · 2014년 3월 · 2003년 5월

✅ 정답 보기

정답 : ④ 줄의 법칙

🧠 암기 : 줄 = 열
전류의 열작용 → 줄의 법칙

기출문제 ② · 공식판단형

줄의 법칙에 관한 수식으로 틀린 것은?

① H = I²Rt [J]
② H = 0.24I²Rt [cal]
③ H = 0.12VIt [J]
④ H = (1/4.2)I²Rt [cal]

📅 출제년도
2019년 3월 · 2006년 9월

✅ 정답 보기

정답 : ③ H = 0.12VIt [J]

줄[J] 단위에서는

H = VIt = I²Rt = V²t/R

칼로리[cal]로 나타내면 약

H = 0.24VIt = 0.24I²Rt

입니다. 따라서 0.12VIt[J]는 옳지 않습니다.

🧠 암기 : J는 그대로 · cal은 ×0.24

06. 분류기의 배율

빈출 ★★★★★

기출문제

분류기를 사용하여 전류를 측정하는 경우, 전류계의 내부저항이 0.28Ω이고 분류기의 저항이 0.07Ω이라면 이 분류기의 배율은?

① 4
② 5
③ 6
④ 7

📅 출제년도
2020년 9월 · 2019년 3월 · 2018년 4월 · 2018년 3월 · 2017년 9월 · 2016년 3월 · 2014년 9월 · 2008년 3월 · 2004년 9월 · 2003년 3월

✅ 정답 보기

정답 : ② 5배

분류기의 배율은

M = 1 + R_A/R_s

따라서

M = 1 + 0.28/0.07 = 5

🧠 암기 : 분류기 = 전류계 + 병렬

07. 분류기에 의한 전류계 측정범위 확대

계산형 ★★★★☆

기출문제

최대눈금이 200mA, 내부저항이 0.8Ω인 전류계가 있다. 8mΩ의 분류기를 사용하여 전류계의 측정범위를 넓히면 몇 A까지 측정할 수 있는가?

① 19.6A
② 20.2A
③ 21.4A
④ 22.8A

📅 출제년도
2020년 8월 · 2019년 9월 · 2013년 9월 · 2011년 6월

✅ 정답 보기

정답 : ② 20.2A

200mA = 0.2A
8mΩ = 0.008Ω

I = I_A(1 + R_A/R_s)

= 0.2 × (1 + 0.8/0.008)
= 20.2A

🧠 암기 : mΩ → Ω 변환 주의!
8mΩ = 0.008Ω

08. 배율기의 배율

계산형 ★★★☆☆

기출문제

어떤 전압계의 측정범위를 12배로 하려고 할 때 배율기의 저항은 전압계 내부저항의 몇 배로 해야 하는가?

① 9배
② 10배
③ 11배
④ 12배

📅 출제년도
2022년 4월 · 2021년 5월 · 2017년 3월

✅ 정답 보기

정답 : ③ 11배

배율기 공식

M = 1 + R_m/R_V

측정범위가 12배이므로

12 = 1 + R_m/R_V
R_m/R_V = 11

🧠 암기 : 배율기 = 배율 − 1
12배 측정 → 내부저항의 11배

09. 전압계·전류계의 연결방법

빈출 ★★★★★

기출문제

회로의 전압과 전류를 측정하기 위한 계측기의 연결방법으로 옳은 것은?

① 전압계 : 부하와 직렬 / 전류계 : 부하와 직렬
② 전압계 : 부하와 직렬 / 전류계 : 부하와 병렬
③ 전압계 : 부하와 병렬 / 전류계 : 부하와 직렬
④ 전압계 : 부하와 병렬 / 전류계 : 부하와 병렬

📅 출제년도
2021년 5월 · 2019년 9월 · 2019년 3월 · 2018년 3월 · 2017년 9월 · 2016년 3월 · 2014년 9월 · 2008년 3월 · 2004년 9월 · 2003년 3월

✅ 정답 보기

정답 : ③ 전압계는 부하와 병렬, 전류계는 부하와 직렬

전압계는 부하의 양단 전위차를 측정해야 하므로 병렬로 연결합니다.

전류계는 부하에 실제 흐르는 전류가 계기를 통과해야 하므로 직렬로 연결합니다.

🧠 암기 : 전병 · 전류직
전압계 = 병렬 / 전류계 = 직렬

10. 키르히호프의 전압법칙

개념 판별형

기출문제

다음의 내용이 설명하는 것으로 가장 알맞은 것은?

회로망 내 임의의 폐회로에서 그 폐회로를 따라 한 방향으로 일주하면서 생기는 전압강하의 합은 그 폐회로 내에 포함되어 있는 기전력의 합과 같다.

① 노튼의 정리
② 중첩의 정리
③ 키르히호프의 전압법칙
④ 패러데이의 법칙

📅 출제년도
2022년 3월

✅ 정답 보기

정답 : ③ 키르히호프의 전압법칙

제1법칙 ― 전류법칙(KCL)

ΣI = 0

접속점으로 들어오는 전류의 합 = 나가는 전류의 합

제2법칙 ― 전압법칙(KVL)

ΣV = 0

폐회로에서 기전력의 합 = 전압강하의 합

🧠 암기 : K1 전류 · K2 전압

📘 헷갈리는 공식 한 번에 비교

구분

핵심 공식·연결

옴의 법칙

V = IR

도체저항

R = ρℓ/A

직렬저항

R = R₁+R₂+···

2개 병렬저항

R = R₁R₂/(R₁+R₂)

전력

P = VI = I²R = V²/R

줄의 법칙

H = I²Rt [J]

분류기

전류계와 병렬

배율기

전압계와 직렬

전압계

부하와 병렬

전류계

부하와 직렬

🔥 시험 직전 핵심 암기

V = IR
옴의 법칙

저항 = 길이 ÷ 단면적
R = ρℓ/A

직더 · 병곱합
직렬은 더하기 / 병렬 2개는 곱÷합

VI · I²R · V²/R
직류 전력 공식

줄 = I²Rt
전류 2배 → 발열 4배

분병 · 배직
분류기 = 전류계와 병렬 / 배율기 = 전압계와 직렬

전병 · 전류직
전압계 = 부하와 병렬 / 전류계 = 부하와 직렬

K1 전류 · K2 전압
키르히호프 제1법칙 = 전류법칙 / 제2법칙 = 전압법칙

※ 과년도 문제의 기호·단위는 가독성을 위해 Ω, mΩ, kΩ 등의 표기를 정리했습니다.
※ 법령·NFPC·NFTC 수치기준이 아니라 전기회로 이론을 묻는 문제는 해당 회로이론 공식에 따라 정답을 검산했습니다.

소방설비기사 필기 · 제2과목

소방전기일반 ― 직류회로 핵심정리

옴의 법칙부터 직·병렬회로, 전력, 줄의 법칙, 키르히호프 법칙, 분류기·배율기까지 한 번에 정리

🔥 01. 직류회로 출제 포인트

소방전기일반에서 직류회로는 기초이면서 계산문제로 반복 출제되는 중요한 영역이다. 특히 공식 자체보다 회로를 보고 어떤 공식을 사용할 것인지 빠르게 판단하는 것이 중요하다.

① 옴의 법칙 V, I, R 관계

② 저항 계산 길이 · 단면적 · 고유저항

③ 직렬·병렬회로 합성저항과 전류·전압

④ 전력·발열 P = VI, H = I²Rt

⑤ 키르히호프 법칙 접속점과 폐회로

⑥ 계측기 분류기 · 배율기

⚡ 02. 옴의 법칙

직류회로의 가장 기본이 되는 법칙이다. 전압, 전류, 저항의 관계를 나타낸다.

V = IR

I = V ÷ R

R = V ÷ I

기호	의미	단위
V	전압	V
I	전류	A
R	저항	Ω

쉽게 이해하기
전압(V) = 전류를 밀어주는 힘
전류(I) = 실제 흐르는 전기의 양
저항(R) = 전류의 흐름을 방해하는 정도

🔌 03. 도체의 저항

R = ρ × l ÷ A

기호	의미
R	저항
ρ	고유저항
l	도선의 길이
A	도선의 단면적

R ∝ l

R ∝ 1/A

암기
✔ 전선이 길어질수록 → 저항 증가
✔ 전선이 굵어질수록 → 저항 감소

기출형 도선의 길이를 2배로 하고, 저항을 5배로 만들려고 한다. 단면적은 몇 배가 되어야 하는가?

단면적 = 0.4배

➡️ 04. 저항의 직렬연결

(+) ── R₁ ── R₂ ── R₃ ── (-) → 같은 전류가 흐름

① 합성저항

R = R₁ + R₂ + R₃ + ···

② 전류

I = I₁ = I₂ = I₃

③ 전압

V = V₁ + V₂ + V₃

V₁ : V₂ = R₁ : R₂

직렬회로 핵심
✔ 전류는 같다.
✔ 전압은 나누어진다.
✔ 저항은 모두 더한다.
✔ 큰 저항에 큰 전압이 걸린다.

🔀 05. 저항의 병렬연결

┌── R₁ ──┐ (+) ─────┤ ├───── (-) └── R₂ ──┘

① 전압

V = V₁ = V₂

② 전류

I = I₁ + I₂

③ 합성저항

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃

저항이 2개인 경우에는 다음 공식을 자주 사용한다.

R = (R₁ × R₂) ÷ (R₁ + R₂)

시험 판별법
병렬회로의 합성저항은 반드시 가장 작은 저항보다 작다.

예) 10Ω과 20Ω의 병렬연결

R = (10 × 20) ÷ (10 + 20)

R ≒ 6.67Ω

📝 06. 직렬·병렬 대표 기출형

두 저항을 직렬로 연결하여 30V를 가하였더니 6A가 흐르고, 병렬로 연결하여 같은 30V를 가하였더니 25A가 흘렀다.

① 직렬연결

R = V/I = 30/6 = 5Ω

R₁ + R₂ = 5

② 병렬연결

R = 30/25 = 1.2Ω

(R₁ × R₂) ÷ (R₁ + R₂) = 1.2

R₁ + R₂ = 5 이므로

R₁ × R₂ = 6

합이 5이고 곱이 6인 두 수는 2와 3이다.

R₁ = 2Ω, R₂ = 3Ω

💡 07. 전력

직류회로의 전력 공식은 세 가지 형태를 자유롭게 사용할 수 있어야 한다.

P = VI

P = I²R

P = V²/R

주어진 값	추천 공식
V, I	P = VI
I, R	P = I²R
V, R	P = V²/R

대표 문제 부하저항에 5A가 흐르고 소비전력이 500W일 때 저항은?

R = P/I²

R = 500/5²

R = 20Ω

🔋 08. 전력량과 전기에너지

W = Pt

W = VIt

전력 P : 순간적으로 사용하는 전기의 크기
전력량 W : 전력을 일정 시간 사용한 에너지

1 Wh = 3,600 J

1 kWh = 3.6 × 10⁶ J

🔥 09. 줄의 법칙 ― 전류의 열작용

저항에 전류가 흐르면 열이 발생한다.

H = I²Rt [J]

1J ≒ 0.24cal 이므로

H = 0.24I²Rt [cal]

매우 중요

발생열은 전류의 제곱에 비례한다.

전류가 2배 → 발열량은 4배
전류가 3배 → 발열량은 9배

🔄 10. 키르히호프의 법칙

옴의 법칙만으로 계산하기 어려운 복잡한 회로의 전류와 전압을 계산할 때 사용한다.

① 제1법칙 ― 전류법칙

ΣI = 0

접속점으로 들어오는 전류의 합 = 접속점에서 나가는 전류의 합

I₁ ↓ I₂ → ● → I₃ ↓ I₄ I₁ + I₂ = I₃ + I₄

② 제2법칙 ― 전압법칙

ΣV = 0

하나의 폐회로에서
전원전압 = 각 저항의 전압강하의 합

E = IR₁ + IR₂ + ···

암기
제1법칙 → 접속점 → 전류
제2법칙 → 폐회로 → 전압

📟 11. 전류계와 분류기

전류계의 측정범위를 크게 만들기 위해 분류기를 사용한다.

분류기 = 전류계와 병렬접속

┌── 전류계 ──┐ I ──────┤ ├──── └── 분류기 ──┘

큰 전류의 일부만 전류계로 흐르게 하고, 나머지를 분류기로 우회시킨다.

분류기의 배율

M = I/I_A

M = 1 + R_A/R_s

기호	의미
RA	전류계 내부저항
Rs	분류기 저항

📐 12. 전압계와 배율기

전압계의 측정범위를 크게 만들기 위해서는 배율기를 사용한다.

배율기 = 전압계와 직렬접속

── 배율기 ── 전압계 ──

M = V/V_V

M = 1 + R_m/R_V

절대 헷갈리지 않는 암기법

전류를 다른 길로 분산한다 → 분류기 → 병렬

전압계 앞에 저항을 추가한다 → 배율기 → 직렬

구분	측정범위 확대	접속
전류계	분류기	병렬
전압계	배율기	직렬

📌 13. 직류회로 공식 총정리

구분	공식 / 핵심
옴의 법칙	V = IR
도체의 저항	R = ρl/A
직렬저항	R = R₁ + R₂ + ···
병렬저항	1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + ···
2개 병렬	R = R₁R₂/(R₁+R₂)
전력	P = VI
전력	P = I²R
전력	P = V²/R
전기에너지	W = Pt = VIt
줄의 법칙	H = I²Rt
키르히호프 1법칙	ΣI = 0
키르히호프 2법칙	ΣV = 0
분류기	전류계와 병렬
배율기	전압계와 직렬

🎯 시험 직전 이것만 기억

① 옴의 법칙

V = IR

② 저항

R = ρl/A

③ 직렬
전류 동일 · 저항 합 · 전압 분배

④ 병렬
전압 동일 · 전류 분배 · 합성저항 감소

⑤ 전력

P = VI = I²R = V²/R

⑥ 줄의 법칙

H = I²Rt

⑦ 계측기
분류기 = 전류계 + 병렬
배율기 = 전압계 + 직렬

👉 직류회로는 공식을 따로 외우기보다 회로 형태 → 주어진 값 → 사용할 공식의 순서로 판단하는 연습이 가장 중요하다.