전기 공학 공식

개요

DC 및 단상, 3상 AC 전기 회로의 기본 공식으로 옴의 법칙, 전력, 임피던스, 모터 계산을 다룹니다.

주요 공식

옴의 법칙

모든 전기 회로에서 전압, 전류, 저항 사이의 관계.

$V = I \cdot R \qquad I = \frac{V}{R} \qquad R = \frac{V}{I}$

DC 전력

$P = V \cdot I = I^{2} R = \frac{V^{2}}{R}$

에너지

$W = P \cdot t$

여기서 t는 초(J) 또는 시간(Wh) 단위의 시간입니다.

AC 단상 전력

$P = V \cdot I \cdot \cos\phi$

AC 3상 전력

$P = \sqrt{3}\; V_{L} \; I_{L} \; \cos\phi$

임피던스(직렬 RLC)

$Z = \sqrt{R^{2} + (X_{L} - X_{C})^{2}}$

유도 리액턴스

$X_{L} = 2\pi f L$

용량 리액턴스

$X_{C} = \frac{1}{2\pi f C}$

변수

전기 단위

계산기

옴의 법칙

DC 전력 및 에너지

단위 변환기

소스 페이지에는 단위 변환기 섹션이 포함되어 있습니다. 이 계산기는 위 공식과 함께 사용되는 일반적인 전기 단위 변환을 보존합니다.

모터 공식

3상 AC 모터의 경우 다음 관계가 적용됩니다.

모터 효율

$\eta = \frac{746 \cdot P_{hp}}{P_{in}}$

여기서 P_hp는 축 마력이고 P_in은 와트 단위의 전기 입력입니다.

3상 공급의 경우:

$\eta = \frac{746 \cdot P_{hp}}{\sqrt{3}\; V_{L}\; I_{L}\; \cos\phi}$

모터 전류(3상)

$I = \frac{746 \cdot P_{hp}}{\sqrt{3}\; V_{L}\; \eta\; \cos\phi}$

모터 입력 전력(3상)

$P_{in} = \frac{\sqrt{3}\; V_{L}\; I_{L}\; \cos\phi}{1000} \quad \text{(kW)}$

작업 예제

배터리 및 저항 — 12 V 배터리가 18 Ω 부하를 구동합니다:

$I = \frac{12}{18} = 0.67 \; \text{A}$

저항 소비 — 50 Ω에 12 V를 60초 동안:

$P = \frac{12^{2}}{50} = 2.88 \; \text{W} \qquad W = 2.88 \times 60 = 173 \; \text{J}$

스토브 — 230 V에서 60분 동안 5 MJ 소비:

$P = \frac{5 \times 10^{6}}{3600} = 1389 \; \text{W} \qquad I = \frac{1389}{230} = 6.0 \; \text{A}$

대화형 옴의 법칙 차트

소스 페이지에는 옴의 법칙 및 전력 노모그램 이미지가 포함되어 있습니다. 아래 차트는 그 관계를 대화형 데이터셋으로 변환합니다.

복원된 원본 소스 표

다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.

원본 소스 이미지

다음 원본 소스 이미지는 시각적 참조 자료를 잃지 않기 위해 보존됩니다. 이미지에 차트 또는 표 데이터가 포함된 경우 추출된 값은 페이지 표, 계산기 또는 대화형 차트로 표현됩니다. 나머지 이미지는 시각적 소스 참조로 유지됩니다.

옴의 법칙

공학 참고 사항

• DC vs AC 전력: DC 회로에서 볼트 암페어는 와트와 같습니다. AC 회로에서 역률로 인해 피상 전력(VA)이 유효 전력(W)을 초과합니다. 정격이 W인지 VA인지 항상 명시하세요.
• 역률 보정: 산업 시설은 종종 커패시터 뱅크를 설치하여 역률을 1에 가깝게 만들어 수요 요금과 선로 손실을 줄입니다.
• 3상 규약: √3 계수는 평형 3상 시스템을 가정합니다. 불평형 부하는 상별 분석이 필요합니다.
• 모터 효율(η): 상수 746은 마력을 와트로 변환합니다(1 hp = 746 W). 일반적인 모터 효율은 크기와 등급에 따라 80%에서 96%까지입니다.
• 열 한계: 공식은 정상 상태 조건을 가정합니다. 실제 도체 및 부품 정격은 NEC / IEC 표준에 따라 주변 온도, 절연 등급, 듀티 사이클을 고려해야 합니다.
• 무효 전력: 유도 및 용량 리액턴스는 전류와 전압이 위상이 어긋나게 합니다. 임피던스 공식은 직렬로 저항성과 리액티브 성분을 결합합니다.

참고 자료

• 원본 소스 — Engineering ToolBox: 전기 공식