전기기사 회로이론 및 제어공학 예상문제
회로이론 및 제어공학은 전기기사 필기 5개 과목 가운데 하나입니다. CertHub가 이 과목으로 제작한 21문항 중 8문항을 정답·해설과 함께 아래에 실었습니다.
회로이론 및 제어공학 공략 — 전 과목의 기초가 되는 파트라 가장 먼저 잡고, 라플라스·전달함수 계산을 손에 익히세요.
회로이론 및 제어공학 과목 개요
직류와 교류 회로의 기본 법칙, 공진, 과도현상, 비정현파, 3상 결선, 그리고 제어공학의 전달함수와 안정도까지 묶어 묻는 과목입니다. 출제기준상 주요항목은 회로이론과 제어공학 두 가지이며, 문제 은행에서는 회로 쪽 문항이 더 많고 대부분 숫자를 넣어 답을 구하는 계산형입니다.
옴의 법칙과 합성저항처럼 짧은 계산으로 시작해 역률, 리액턴스, 시정수, 공진 주파수 공식을 차례로 손에 익히는 순서가 좋습니다. 제어공학 부분은 피드백 구조와 극점 위치, PID 동작의 효과처럼 개념을 묻는 문항이 중심입니다. 여기서 다지는 교류 계산은 전력공학과 전기기기의 3상 전력, 역률 문제에 그대로 쓰이므로 다섯 과목 중 가장 먼저 공부해 두면 이후가 수월합니다.
출제 비중
전기기사 필기 100문항 중 20문항(20.0%)이 회로이론 및 제어공학 과목에서 출제됩니다.출처 Q-Net 전기기사 출제기준 (2027.1.1~2029.12.31)
회로이론 및 제어공학 핵심 개념 요약
- 합성저항과 옴의 법칙
- 직렬로 이은 저항은 그대로 더하고, 병렬 두 개는 곱을 합으로 나눠 합성합니다. 합성저항을 구한 뒤 전압을 나누면 전류가 나오고, 저항에서 소비되는 전력은 전류의 제곱에 저항을 곱해 계산합니다.
- 임피던스와 역률
- R과 X가 직렬이면 임피던스는 두 값의 제곱합의 제곱근이고 역률은 R을 임피던스로 나눈 값입니다. 전력으로 보면 유효전력을 피상전력으로 나눈 비율이 곧 역률입니다. 용량성 리액턴스는 주파수와 정전용량에 반비례합니다.
- 직렬 공진
- RLC 직렬회로는 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아질 때 공진하며, 이때 임피던스는 저항만 남아 가장 작고 전류는 가장 커집니다. 공진 각주파수는 L과 C를 곱한 값의 제곱근의 역수입니다.
- 과도현상과 시정수
- RL 회로의 시정수는 L을 R로 나눈 값이고 RC 회로는 R과 C의 곱입니다. RC 회로에 직류를 걸면 처음 순간 콘덴서 전압은 0이고 충전전류가 최대였다가 지수적으로 줄어듭니다. 시정수가 클수록 정상상태에 늦게 도달합니다.
- 3상 결선과 비정현파 실효값
- Y결선은 선전류가 상전류와 같고 선간전압이 상전압의 √3배이며, Δ결선은 그 반대입니다. 여러 주파수 성분이 섞인 전류의 실효값은 성분별 실효값을 단순히 더하지 않고 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취합니다.
- 전달함수와 안정도
- 전달함수는 초기값을 모두 0으로 두고 출력과 입력의 라플라스 변환을 나눈 비입니다. 부궤환 폐루프의 전체 전달함수 분모는 1+GH이고, 모든 극점이 s평면 좌반면에 있어야 안정합니다. 적분동작은 정상편차를 없애지만 안정도를 떨어뜨릴 수 있습니다.
전기기사 회로이론 및 제어공학 예상문제 미리보기
회로이론 및 제어공학 과목 21문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.
- 회로이론 및 제어공학1번 문항10Ω의 저항에 2A의 전류가 흐를 때 저항 양단의 전압은?
- 1.5V
- 2.12V
- 3.20V
- 4.40V
정답·해설 보기
정답 3번. 20V
옴의 법칙 V = IR에 따라 V = 2A × 10Ω = 20V입니다.
- 회로이론 및 제어공학2번 문항키르히호프의 전류 법칙(KCL)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 1.저항은 온도에 비례하여 증가한다
- 2.전류는 전압에 반비례한다
- 3.폐회로에서 전압 강하의 합은 기전력의 합과 같다
- 4.한 절점으로 유입되는 전류의 합은 유출되는 전류의 합과 같다
정답·해설 보기
정답 4번. 한 절점으로 유입되는 전류의 합은 유출되는 전류의 합과 같다
KCL은 임의의 절점에서 유입 전류의 합과 유출 전류의 합이 같다는 법칙입니다. 폐회로의 전압에 관한 것은 KVL입니다.
- 회로이론 및 제어공학3번 문항3Ω과 7Ω의 저항을 직렬로 연결했을 때 합성 저항은?
- 1.2.1Ω
- 2.4Ω
- 3.10Ω
- 4.21Ω
정답·해설 보기
정답 3번. 10Ω
직렬 연결의 합성 저항은 각 저항의 합이므로 3 + 7 = 10Ω입니다.
- 회로이론 및 제어공학4번 문항R-L-C 직렬회로에서 L = 0.1H, C = 10μF일 때 공진 각주파수[rad/s]는?
- 1.100
- 2.500
- 3.1,000
- 4.10,000
정답·해설 보기
정답 3번. 1,000
공진 각주파수 ω₀ = 1/√(LC) = 1/√(0.1 × 10×10⁻⁶) = 1/√(10⁻⁶) = 1,000rad/s이다.
- 회로이론 및 제어공학5번 문항테브난 등가저항을 구할 때 회로 내부의 전원 처리 방법으로 옳은 것은?
- 1.전압원은 단락하고 전류원은 개방한다
- 2.전압원과 전류원을 모두 개방한다
- 3.전압원과 전류원을 모두 단락한다
- 4.전압원은 개방하고 전류원은 단락한다
정답·해설 보기
정답 1번. 전압원은 단락하고 전류원은 개방한다
테브난 등가저항은 모든 독립전원을 제거한 상태에서 단자에서 바라본 저항이다. 이상적인 전압원은 내부저항이 0이므로 단락으로, 전류원은 내부저항이 무한대이므로 개방으로 처리한다.
- 회로이론 및 제어공학6번 문항R = 100Ω, L = 2H인 R-L 직렬회로의 시정수[s]는?
- 1.0.01
- 2.0.02
- 3.0.2
- 4.2
정답·해설 보기
정답 2번. 0.02
R-L 직렬회로의 시정수 τ = L/R = 2/100 = 0.02s이다. 시정수는 과도현상에서 최종값의 약 63.2%에 도달하는 데 걸리는 시간이다.
- 회로이론 및 제어공학7번 문항제어계에서 전달함수의 정의로 옳은 것은?
- 1.출력의 시간함수를 입력의 시간함수로 나눈 것
- 2.정상상태에서 출력과 입력의 진폭비
- 3.입력의 라플라스 변환을 출력의 라플라스 변환으로 나눈 것
- 4.모든 초기값을 0으로 했을 때 출력의 라플라스 변환을 입력의 라플라스 변환으로 나눈 것
정답·해설 보기
정답 4번. 모든 초기값을 0으로 했을 때 출력의 라플라스 변환을 입력의 라플라스 변환으로 나눈 것
전달함수는 모든 초기조건을 0으로 가정했을 때 출력 신호의 라플라스 변환과 입력 신호의 라플라스 변환의 비 G(s) = Y(s)/X(s)로 정의된다.
- 회로이론 및 제어공학8번 문항순방향 전달함수가 G(s), 피드백 전달함수가 H(s)인 부궤환 제어계의 전체 전달함수는?
- 1.G(s)/(1+G(s)H(s))
- 2.G(s)H(s)/(1+G(s))
- 3.G(s)/(1-G(s)H(s))
- 4.H(s)/(1+G(s)H(s))
정답·해설 보기
정답 1번. G(s)/(1+G(s)H(s))
부궤환(negative feedback) 폐루프 제어계의 전체 전달함수는 G(s)/(1+G(s)H(s))이다. 분모의 부호가 -인 경우는 정궤환일 때이다.
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다른 종목 예상문제 PDF 보기기준일 2026년 10월 13일 · CertHub가 자체 제작한 예상문제입니다. 시행기관이 공개한 기출문제가 아닙니다.