전기공학 첫걸음: 이론을 구조화하다
전기에서 증폭까지, 핵심 이론의 흐름 정리 (논리회로, 디지털 신호처리, 전력공학, 마이크로컨트롤러)
지식이야기
2026년 02월 01일 출간
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작품소개
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전기공학 첫걸음: 이론을 구조화하다 는 전기공학을 처음 접하는 학습자가 핵심 이론을 흐름 있게 이해하도록 구성한 기초 안내서입니다. 전기 현상을 설명하는 기본 물리량에서 출발해 직류 회로 해석, 과도응답, 교류와 임피던스 해석, 주파수 영역의 시스템 관점, 그리고 반도체 소자와 선형 증폭의 기초 구조까지를 단계적으로 연결합니다.
이 책의 목표는 많은 내용을 나열하는 것이 아니라, 전기공학의 개념들이 어떤 논리로 이어지는지 “구조”를 보여주는 데 있습니다. 각 장은 정의와 관계식, 등가화와 해석 원리, 시간 영역과 주파수 영역의 대응처럼 전기공학의 공통 언어가 되는 뼈대를 중심으로 전개됩니다. 독자는 회로가 왜 그렇게 모델링되는지, 공식이 어떤 가정 위에서 성립하는지, 해석 결과가 물리적으로 무엇을 의미하는지에 집중하며 기초를 다질 수 있습니다.
설명은 경험담이나 체험 사례에 의존하지 않고, 보편적으로 합의된 이론과 표준적인 해석 방식에 기반해 서술됩니다. 또한 특정 분야의 고급 응용이나 실무 노하우를 앞세우기보다, 이후 어떤 분야를 공부하더라도 재사용 가능한 기초 개념과 해석 틀을 정확히 잡는 데 초점을 맞춥니다. 전기공학을 “처음부터 제대로” 이해하고 싶은 독자에게, 이론을 정리하고 연결해 주는 첫 안내서가 될 것입니다.
*생성형 인공지능을 활용하여 제작하고 편집 과정을 거쳤습니다. 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
이 책의 목표는 많은 내용을 나열하는 것이 아니라, 전기공학의 개념들이 어떤 논리로 이어지는지 “구조”를 보여주는 데 있습니다. 각 장은 정의와 관계식, 등가화와 해석 원리, 시간 영역과 주파수 영역의 대응처럼 전기공학의 공통 언어가 되는 뼈대를 중심으로 전개됩니다. 독자는 회로가 왜 그렇게 모델링되는지, 공식이 어떤 가정 위에서 성립하는지, 해석 결과가 물리적으로 무엇을 의미하는지에 집중하며 기초를 다질 수 있습니다.
설명은 경험담이나 체험 사례에 의존하지 않고, 보편적으로 합의된 이론과 표준적인 해석 방식에 기반해 서술됩니다. 또한 특정 분야의 고급 응용이나 실무 노하우를 앞세우기보다, 이후 어떤 분야를 공부하더라도 재사용 가능한 기초 개념과 해석 틀을 정확히 잡는 데 초점을 맞춥니다. 전기공학을 “처음부터 제대로” 이해하고 싶은 독자에게, 이론을 정리하고 연결해 주는 첫 안내서가 될 것입니다.
*생성형 인공지능을 활용하여 제작하고 편집 과정을 거쳤습니다. 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.
챕터 1 전기와 회로의 물리적 기반
전하와 전류의 정의
전위와 전압의 의미
저항과 도체·부도체
전력과 에너지의 관계
수동 부호 규약과 기준 방향
이상 소자와 실제 소자의 차이
기본 단위와 차원 해석
챕터 2 직류 회로 해석의 원리
옴의 법칙과 선형 관계
키르히호프 전류 법칙
키르히호프 전압 법칙
직렬·병렬 결합의 등가화
전압 분배와 전류 분배
독립원과 종속원의 개념
회로의 기준 노드와 기준 전위
챕터 3 회로 정리와 해석 기법
중첩의 원리
테브난 등가 회로
노턴 등가 회로
최대 전력 전달 조건
소스 변환의 의미
노드 전압법의 구성
메시 전류법의 구성
챕터 4 커패시터와 인덕터의 거동
커패시턴스의 물리적 의미
인덕턴스의 물리적 의미
전압-전류 관계식의 형태
에너지 저장과 방출
초기조건과 연속성 조건
직류 정상상태에서의 등가
시간상수의 역할
챕터 5 1차 과도응답의 구조
과도상태와 정상상태의 구분
계단 입력과 지수 응답
자연응답과 강제응답
RC 회로의 시간 응답
RL 회로의 시간 응답
초기값과 최종값의 해석
미분방정식 모델링의 관점
챕터 6 교류 신호와 위상 표현
정현파의 기본 파라미터
각주파수와 주파수의 관계
위상과 시간 지연
페이저의 정의와 해석
복소수 표현의 장점
실효값과 평균값의 의미
주기 신호의 선형 결합
챕터 7 임피던스 기반 교류 회로 해석
임피던스와 어드미턴스
RLC 소자의 주파수 특성
교류에서의 KCL과 KVL 적용
전력의 종류와 표현
역률의 의미와 계산
공진의 조건과 해석
주파수 응답의 직관적 이해
챕터 8 주파수 영역의 시스템 관점
전달함수의 의미
극과 영점의 역할
안정성과 수렴의 조건
보드 선도의 해석 요소
로그 스케일의 장점
시간 영역과 주파수 영역의 대응
선형 시불변 가정의 범위
챕터 9 반도체 소자와 기본 회로 성질
에너지 밴드와 캐리어 개념
pn 접합의 형성과 특성
다이오드의 전류-전압 관계
정류와 클리핑의 기본 구조
BJT의 동작 영역 개념
MOSFET의 채널 형성 개념
이상 모델과 근사 모델의 목적
챕터 10 선형 증폭의 기초 구조
증폭의 정의와 선형성
바이어스의 필요 조건
소신호 모델의 의미
전압 이득과 전류 이득
입력·출력 저항의 역할
피드백의 기본 효과
동작 범위와 포화의 개념
전하와 전류의 정의
전위와 전압의 의미
저항과 도체·부도체
전력과 에너지의 관계
수동 부호 규약과 기준 방향
이상 소자와 실제 소자의 차이
기본 단위와 차원 해석
챕터 2 직류 회로 해석의 원리
옴의 법칙과 선형 관계
키르히호프 전류 법칙
키르히호프 전압 법칙
직렬·병렬 결합의 등가화
전압 분배와 전류 분배
독립원과 종속원의 개념
회로의 기준 노드와 기준 전위
챕터 3 회로 정리와 해석 기법
중첩의 원리
테브난 등가 회로
노턴 등가 회로
최대 전력 전달 조건
소스 변환의 의미
노드 전압법의 구성
메시 전류법의 구성
챕터 4 커패시터와 인덕터의 거동
커패시턴스의 물리적 의미
인덕턴스의 물리적 의미
전압-전류 관계식의 형태
에너지 저장과 방출
초기조건과 연속성 조건
직류 정상상태에서의 등가
시간상수의 역할
챕터 5 1차 과도응답의 구조
과도상태와 정상상태의 구분
계단 입력과 지수 응답
자연응답과 강제응답
RC 회로의 시간 응답
RL 회로의 시간 응답
초기값과 최종값의 해석
미분방정식 모델링의 관점
챕터 6 교류 신호와 위상 표현
정현파의 기본 파라미터
각주파수와 주파수의 관계
위상과 시간 지연
페이저의 정의와 해석
복소수 표현의 장점
실효값과 평균값의 의미
주기 신호의 선형 결합
챕터 7 임피던스 기반 교류 회로 해석
임피던스와 어드미턴스
RLC 소자의 주파수 특성
교류에서의 KCL과 KVL 적용
전력의 종류와 표현
역률의 의미와 계산
공진의 조건과 해석
주파수 응답의 직관적 이해
챕터 8 주파수 영역의 시스템 관점
전달함수의 의미
극과 영점의 역할
안정성과 수렴의 조건
보드 선도의 해석 요소
로그 스케일의 장점
시간 영역과 주파수 영역의 대응
선형 시불변 가정의 범위
챕터 9 반도체 소자와 기본 회로 성질
에너지 밴드와 캐리어 개념
pn 접합의 형성과 특성
다이오드의 전류-전압 관계
정류와 클리핑의 기본 구조
BJT의 동작 영역 개념
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증폭의 정의와 선형성
바이어스의 필요 조건
소신호 모델의 의미
전압 이득과 전류 이득
입력·출력 저항의 역할
피드백의 기본 효과
동작 범위와 포화의 개념
인물정보
저자(글) 지식이야기 공학지식팀
전기 공학에 대한 관심을 바탕으로 독자 니즈와 시장 흐름을 꾸준히 연구하며, 복잡한 내용을 핵심 개념 중심으로 쉽게 정리한 지식콘텐츠를 성실히 제작하고 있습니다.
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