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책소개

어느 정도 강의를 하다 보니 학습자의 입장에서 쉽게 파악할 수 있는 개념들이 전달자의 잘못으로 인해 많은 오해를 낳고 이러한 과정의 반복으로 개념 파악은 무시되고, 문제를 이해하려는 입장에서 해결하지 않고 암기된 수식을 적용하여 풀기만 하는, 생각하지 않는 학습 형태가 발생하는 것을 보게 되었다. 전기기기를 쉽게 이해시키려는 목적으로 애니메이션과 그래픽을 이용한 프로그램들을 C 로 C++로, 그리고 자바로 개발하게 되었고, 이를 조선일보 주최 인터넷 Challenge '97 공모 대전에 출품하여 은상을 받는 행운도 얻게 되었고 “쉽게 배우는 전기기기”라는 이름으로 1998년에는 출판도 하였다.

자바로 개발된 시뮬레이션 프로그램을 계속 업그레이드 하였으나 그 내용을 책에 반영 하지 못하였고, 그동안 여러 가지 좋은 프로그램들이 출현하여 시뮬레이션을 하기도 많이 쉽고 편리하게 되었다. 따로 언어를 배우지 않더라도 지오지브라를 사용할 경우에는 30분 정도의 교육만 받으면 곧바로 수식을 입력하고 그래프로 확인할 수 있다. 조금만 더 노력을 기울이면 전문성이 높은 시뮬레이션 도구로도 사용이 가능하다. 더군다나 지오지브라는 인터넷에서 편집이 가능하고 웹에 결과물을 게시할 수 있다. 모든 시뮬레이션 프로그램을 지오지브라로 변환 하고 수업시간에 활용하여 학생들이 전기기기의 어려운 부분을 이해할 수 있게 되었다. 이 경험을 바탕으로 이 책에는 지오지브라 시뮬레이션 프로그램의 활용법에 비중을 높였다. 책을 구매한 분들은 http://goo.gl/lqBge으로 접근해서 인터넷과 연계된 서비스를 받기 바란다.

목차

제1장

전기기기의 원리 11

1.1 개요 11
1.2 전류와 자기의 관계 13
1.3 자기의 성질 16
1.3.1 자계의 분포 / 16 1.3.2 기자력과 자속밀도 / 18
1.3.3 자기회로의 구성 / 20 1.3.4 히스테리시스와 와전류 / 23
1.3.5 철심 표면에 작용하는 힘 / 29
1.4 요약 30
연습문제 32



제2장

직류기 39

2.1 개요 39
2.2 동작 원리 39
2.2.1 직류 발전기의 동작원리 / 39 2.2.2 직류 전동기의 동작 원리 / 44
2.3 정류 현상 45
2.3.1 정류자 작용 / 46 2.3.2 권선법 / 49
2.3.3 정류작용 / 52
2.4 직류기의 등가회로 53
2.4.1 직류기의 부호 표현 / 53 2.4.2 역기전력 / 54
2.5 전기자 반작용 55
2.6 직류기의 종류와 특성곡선 59
2.6.1 직류기의 종류별 등가회로 / 59 2.6.2 직류기 특성곡선 / 61
2.7 직류전동기의 속도 조절 68
2.8 직류기의 기동특성 72
2.8.1 직류 발전기의 기동 / 72 2.8.2 직류 전동기의 기동 / 74
2.9 직류기의 효율 74
2.9.1 손실의 종류 / 74 2.9.2 효율의 계산 / 75
2.10 요약 76
연습문제 78



제3장

동기기 87

3.1 개요 87
3.2 동작 원리 88
3.2.1 동기 발전기의 동작원리 / 88 3.2.2 동기 전동기의 동작원리 / 95
3.3 동기기 등가회로와 벡터도 100
3.3.1 동기기의 등가회로 / 100 3.3.2 동기기의 벡터도 / 102
3.4 동기기의 특성실험 111
3.4.1 개방 회로 시험 / 112 3.4.2 단락 회로 시험 / 112
3.5 전기자 반작용 114
3.6 동기기의 운전 병렬운전, 기동특성 117
3.6.1 동기 전동기의 기동특성 / 117 3.6.2 동기 발전기의 병렬운전 / 119
3.7 동기기의 효율 121
3.7.1 동기 발전기의 효율 / 121 3.7.2 동기 전동기의 효율 / 122
3.8 요약 123
연습문제 125




제4장

유도기 133

4.1 개요 133
4.2 유도기의 동작원리 134
4.2.1 회전력의 발생 / 134 4.2.2 슬립 / 136
4.3 유도기의 등가회로 140
4.3.1 등가회로의 유도 / 140 4.3.2 회전자의 등가회로 / 141
4.3.3 토크 특성곡선 / 144 4.3.4 유도 전동기 해석 / 146
4.4 유도기의 종류와 운전 148
4.4.1 유도기의 구조 / 148 4.4.2 유도 전동기의 종류 / 150
4.4.3 유도 전동기의 기동 / 152 4.4.4 유도 전동기의 속도제어 / 152
4.5 유도 전동기의 시험 156
4.5.1 유도 전동기 시험법 / 156 4.5.2 원선도 법 / 159
4.6 요약 163
연습문제 165



제5장

변압기 173

5.1 개요 173
5.2 2권선 변압기 175
5.3 변압기의 구조 176
5.4 변압기의 원리 177
5.4.1 2차측 개방시 (무부하시) / 178 5.4.2 부하가 인가된 변압기 / 182
5.4.3 누설 리액턴스 / 185
5.5 근사 등가회로 185
5.6 변압기 시험법 189
5.6.1 개방회로 시험 / 190 5.6.2 단락회로 시험 / 190
5.6.3 변압기 등가회로 및 벡터도 해석 프로그램 / 191
5.7 전압변동률 192
5.8 효율 194
5.8.1 전일효율 / 195
5.9 단권 변압기 196
5.10 계기용 변성기 200
5.10.1 변류기 / 200 5.10.2 전압 변성기 / 201
5.11 3상 변압기 201
5.12 요약 202
연습문제 204


제6장

단상 전동기와 특수기기 211

6.1 개요 211
6.2 단상 유도 전동기 211
6.2.1 토크의 생성 / 212 6.2.2 구조와 특성 / 217
6.2.3 단상 유도 전동기의 기동 / 218
6.3 만능(직권) 전동기 223
6.4 직류 서보 전동기 224
6.4.1 교류 서보 모터 / 224 6.4.2 직류 서보 전동기 / 226
6.5 스테핑 모터 226
6.6 요약 228
연습문제 230

◈ 연습문제 풀이 233
1장 연습문제 풀이 / 234 2장 연습문제 풀이 / 240
3장 연습문제 풀이 / 246 4장 연습문제 풀이 / 253
5장 연습문제 풀이 / 260 6장 연습문제 풀이 / 268