교류
전류가 흐르는 방향이 시간에 따라 주기적으로 변하는 전류 또는 전압을 말한다. 교 류는 교번전류 또는 교번전압이라고도 하며 전류 흐름의 방향이 일정한 직류와 다르게 시간에 따라 크기와 방향이 변화하는 성질을 갖고 있다.
It refers to a current or voltage in which the direction in which the current flows periodically changes over time. Alternating current, also known as alternating current or alternating voltage, has the property of changing magnitude and direction over time, unlike direct current in which the direction of current flow is constant.
대표적인 교류는 사인파의 파형을 가지는 전류 및 전압이다. 1개의 파형이 끝나는 시간을 주기라 하고, 주기의 역수, 즉 1초 동안의 파형의 수를 주파수[Hz]라 하며 파형 이 최대가 되는 값을 최댓값 또는 진폭이라 한다. Typical alternating current is a current and a voltage having a sine wave waveform. The time at which one waveform ends is called the period, the reciprocal of the period, that is, the number of waveforms in one second is called the frequency [Hz], and the maximum value of the waveform is called the maximum value or amplitude.
교류전력
교류전류가 단위 시간동안 한 일의 양을 가리킨다. 일률의 단위인 W를 사용하고 순 간전력을 이용하여 평균전력을 구할 수 있다. 단위는 W이다. The alternating current refers to the amount of work done in a unit of time. The average power can be calculated using W, which is a unit of power, and instantaneous power. The unit is W.
어느 순간의 전압과 전류 의 곱을 순간전력, 그것을 주기적으로 평균한 것을 평균전력이라고 한다. 전압·전류의 실효값을 각각 V, I, 그 사이의 위상차를 φ라고 하면 평균전력은 VI cos φ로 주어지며, VI를 피상전력, cos φ를 역률(力率)이라고 한다. 따라서 피상전력 중 cos φ만큼 일을 하고 나머지는 일을 하지 않는 무효 전력이 된다. VIsin φ를 무효전 력이라 한다.
사. 교류의 장점과 이용 교류를 직류와 비교하면, 변압기를 사용해서 효율적으로(대형의 것은 99%) 자유롭 게 전압을 바꿀 수 있다는 점이 최대의 장점이다. 또 교류용의 전동기·발전기에는 정류 (整流)가 필요하지 않고, 전기화학작용이 적으며, 도선(導線)의 부식 등이 잘 일어나지 않는 등의 이점이 있다.
대체로 사용되는 전기에너지의 대부분은 50Hz 또는 60Hz의 사인파인 3상 교류로 발전되고, 송·배전 선로를 통하여 전송된다. 이용하는 말단에서는 3상 교류를 그대로 사용하는 경우도 있고, 일반 가정에서는 대부분 단상으로 사용한다. 또 전기철도의 대 부분이나 전기화학공업에서는 직류로 바꾸어서 사용하기도 한다. 통신 분야에서는 10 ∼109Hz의 광범한 주파수로 변환되어 각종 시설에 이용된다. Most families use it as a single phase. In addition, most electric railroads and electrochemical industries use direct current after switching to direct current. In the field of communication, it is converted into a wide range of frequencies of 10 to 109 Hz and used in various facilities.
아. 부하 부하란 전기적 에너지를 소비하는 기기이다. 아래 그림에서 TV, 전열기, 전등과 같은 부하기기는 전원과 병렬로 연결되어 있다. 대부분 부하는 전원과 병렬로 연결되어 전원으로부터 각각의 부하를 떼어내도 다른 것에는 영향이 없다. 그러므로 우리가 사용하는 전열기·전등·전동기 등은 전원에서 본 부하이고, 또 전동기와 같은 동력원으로부터 동력을 받은 발전기·펌프·팬 등은 동력원에서 본 부하이다. Therefore, the electric heaters, lights, and motors we use are the loads seen from the power source, and the generators, pumps, and fans powered by power sources such as electric motors are the loads seen from the power source.
넓은 뜻으로는 자동차·선박·철도 등에서 적재화물이나 인원 및 자동차나 선체 자신 은 원동력원에서 보면 부하라고 할 수 있다. 또 많은 발전소의 발전기가 병렬로 연결되어 구성되어 있는 전력계통에서는 그 계통 으로부터 전력을 끌어들이는 모든 전기설비, 더욱이 이들에 전력을 공급하기 위한 배전 선로 그 자체도 포함하여 전력계통에서 본 부하라고 할 수 있다.
In addition, in a power system in which generators of many power plants are connected in parallel, it can be said to be a load seen from the power system, including all electrical facilities that attract power from the system, and even the distribution line itself to supply power to them.
옴의 법칙 [Ohm's Law]
옴의 법칙은 전기회로 내의 전류, 전압, 저항 사이의 관계를 나타내는 매우 중요한 법칙 으로 1826년 독일의 물리학자 G. S. Ohm(옴)이 발견했다. 전압의 크기를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R라 할 때, 다음의 관계가 성립한다. 여러 개의 부하가 직렬로 연결된 직렬회로에서 저항을 통과하는 전류가 같다. 그러므로 각각의 부하에 걸리는 전압이 전기저항에 비례한다. 병렬회로에서는 부하에 걸리는 전압이 같으므로, 각각의 부하에 흐르는 전류가 전기저항에 반비례한다.
Therefore, the voltage applied to each load is proportional to the electrical resistance. In a parallel circuit, the voltage applied to the load is the same, so the current flowing through each load is inversely proportional to the electrical resistance
전력
전력은 단위 시간 동안의 전기 에너지를 나타내는 의미로 1[sec] 동안에 1 [J]의 일을 할 때 1 [W]의 전력이 된다. 따라서 전력이 크다는 것은 단위시간에 소비하는 전기 에너지가 큰 것을 뜻한다. 그러므로 1 [W]는 1 [J/sec]와 같은 단위이다. V [V]의 전압을 가하여 1 [A]의 전류가 t [sec] 동안 흘러서 Q [C]의 전하가 이동되었을 때의 전력 P는 다음과 같다.
이와 같이 단위시간의 전기에너지를 전력이라 하고 단위시간의 기계에너지는 동력 또는 공률이라 한다. 전동기와 같은 기계동력의 단위로 사용되는 마력[HP]과 [W]사이에는 1 [HP]=746 [W]의 관계가 있다.
