엔지니어를 위한 로드맵

#2 — 옴의 법칙과 키르히호프 법칙: 실전 적용과 계산 사례 #2 — 옴의 법칙과 키르히호프 법칙: 실전 적용과 계산 사례 목차 1. 옴의 법칙 실전 적용 2. 키르히호프 법칙 실전 적용 3. 핵심 포인트 및 실전 팁 1️⃣ 옴의 법칙 실전 적용 현장 사례: 공장 자동화 PLC 입력 모듈이 근접 센서 신호를 불규칙하게 인식하지 못함. 전압 측정 결과, 센서 끝단 전압이 낮아 신호를 제대로 보내지 못하는 상태였음. 기초 이론 옴의 법칙: V = I × R 전압강하 계산 시 배선, 접점, 내부 저항을 반드시 포함해야 함. 실전 계산 예시 24V DC 전원, 센서 4개 직렬 연결, 센서 저항 150Ω, 배선 저항 5Ω, PLC 입력 최소 전압 18V 단계 계산식 값 현장 판단 ① 총 저항 R_total = 4×150 + 5 605Ω 센서 + 배선 저항 합산 ② 전체 전류 I = 24 / 605 0.0397A 전류 확인 → 낮음 ③ 전압 강하 V_drop = 0.0397 × (605 - 150) 15.6V 끝단 센서 전압 감소 ④ 끝단 전압 V_end = 24 - 15.6 8.4V PLC 최소 전압 18V 미달 → 인식 실패 해결 방안: 센서 병렬 연결, 개별 전원 라인, 배선 굵기 증가 등 2️⃣ 키르히호프 법칙 실전 적용 배전반에서 릴레이(60Ω)와 센서(120Ω) 병렬 연결 시, 센서 간헐적 오작동 발생. KCL과 KVL 적용으로 전류 분배와 전압강하 확인 후 문제 해결. 실전 계산 예시 24V DC, 배선 저항 3Ω 단계 계산식 값 현장 판단 ① 병렬 등가저항 1/Req = 1/60 + 1/120 40Ω 릴레이와 센서 병렬 등가 ② 전체 저항 R_total = 40 + 3 43Ω 배선 포함 ③ 회로 전류 I_total = 24 / 43 0.558A 전체 전...

마스터 엔지니어 로드맵 #1 — 전류와 전압 기초 마스터 엔지니어 150일 로드맵 #1 전류와 전압 — 기초 개념 재정립 및 실전 적용 1️⃣ 전류와 전압의 시작 2️⃣ 전류의 본질과 NPN/PNP 센서 결선 3️⃣ 전압의 본질과 스타 접지 4️⃣ 옴의 법칙과 실무 적용 5️⃣ 실무 응용 사례 6️⃣ 마무리 참고 문헌 1️⃣ ‘아는 것 같지만 모르는’ 전류와 전압 “전류는 전자의 흐름, 전압은 전위를 뜻한다.” 이 문장은 너무 익숙하다. 그러나 막상 회로를 설계하거나 제어기를 디버깅할 때, 이 두 개념을 정확히 이해하고 적용하지 못해 문제를 겪는 경우가 많다. 예를 들어, PLC 입력이 정상인데 모터가 반응하지 않는다. 이럴 때 단순히 부품을 의심하기보다, ‘전류가 제대로 흐르고 있는가?’ 그리고 그 전류를 움직이는 ‘전위차(전압)’가 존재하는가?를 분석해야 한다. 2️⃣ 전류의 본질과 NPN/PNP 센서 결선 전류(Current)는 시간당 도체를 통과하는 전하의 양입니다. 전류는 보이지 않지만, 우리가 작동시키는 모든 기계의 생명선입니다. 전류의 방향은 양전하가 이동하는 방향으로 정의되지만, 실제로 흐르는 것은 전자(음전하)입니다. 실전 예시: PLC 센서 결선 PNP(소스형) : 센서 → PLC 입력   C → PLC 입력, E → GND, B → 트리거 신호 NPN(싱크형) : PLC → 센서   C → GND, E → PLC 입력, B → 트리거 신호 이처럼 C/B/E 단자를 정확히 이해하고 연결해야 센서 입력과 PLC가 올바르게 통신할 수 있습니다. 3️⃣ 전압의 본질과 ...