안녕하세요, 이번 공유드릴 내용은 유효전력 무효전력 피상전력 개념 정리 내용입니다.
무효전력은 직류회로에는 없고 교류회로에 있으며 소비전력을 따질 때 3가지 소비전력으로 설명할 수 있습니다.
그건 바로 피상전력(Apparent Power), 유효 전력(Active Power), 무효전력(Reactive Power)입니다.
각 전력에 대한 내용에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.
3가지 전력이 생기는 이유
: 유효전력, 무효전력, 피상전력 이렇게 3가지 전력이 생기는 이유는 교류회로에서는 전압과 전류의 위상이 달라지기 때문입니다.
교류회로의 대표적인 수동소자는 R, L, C 입니다.
R은 저항이고, L 은 인덕턴서 그리고 C는 캐피시턴스입니다.
L,C 가 없다면 R에서는 전류가 흐르게 되고 저항으로 인해 열로 소비가 됩니다.
하지만 교류회로는 L과 C를 포함하고 있고 해당 소자에서는 전류가 소비되지 않습니다.
이렇게 전류 소비와 소비가 되지 않는 현상이 발생하고 교류전원은 플러스 (+) 전류와 마이너스(-) 전류가 주기적으로 변화하면서 에너지를 전달하게 됩니다.
이런 현상으로 인해 부하의 종류에 따라 전압, 전류의 위상이 달라지면서 3가지의 소비 전력이 생기게 되는 것입니다.
위에서 설명 드린 드린 것처럼 직류회로에서의 무효전력이 존재하지 않기 때문이 유효전력만 존재하게 됩니다.
그리고 Power Factor가 1 경우에도 무효전력이 존재하지 않습니다.
유효전력 (Active Power)
: 유효전력 대해서 설명드리도록 하겠습니다. 일단 유효전력은 저항에서 소비되는 전력을 말합니다.
– 유효전력 (Active Power) 구하는 공식
: Pa = V x I cosΘ = I² x R
여기에서 말하는 “cosΘ” 는 역률입니다. 역률에 대해서 간단히 설명드리면 유효전력을 피상전력으로 나눈 값입니다.
– 역률 (cosΘ) 구하는 공식
: 역률 = 유효전력 / 피상전력
그래서 피상전력은 유효전력을 역률로 나눈 값입니다.
만약 역률이 1이라면 피상전력은 유효전력과 동일하며 이때 피상전력은 Pa = V x I입니다.
유효전력의 단위는 “W” or “Watt” 로 표시됩니다.
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무효전력 (Reactive Power)
: 무효전력은 역률이 있을 때 발생하는 전력입니다. 즉 역률이 1이라면 무효전력은 0입니다.
무효전력 단위는 “VAR” 이며 유효전력이 소비되는 전력이라면 무효전력은 연결된 부하에서 소비되지 않고, 발전소와 부하 사이를 왔다 갔다 하는 전력입니다.
다른 말로는 Inductor, Capacitor에 축적되는 전력으로 축적되었다가 방출이 되는 전력입니다.
P(var) 는 sinΘ 을 V (전압)와 I (전류) 곱에 곱해주면 구할 수 있습니다.
리액턴스로 구할 때에는 전류의 제곱에서 리액턴스를 곱하게 되면 무효전력을 구할 수 있습니다.
– 무효전력 (Reactive Power) 구하는 공식
: Pvar = V x I sinΘ = I² x X ( X는 리액턴스)
피상 전력 (Apparent Power)
: 다음은 피상 전력입니다. 단위는 “VA” 로 표현을 합니다.
피상전력은 유효전력 제곱과 무효전력의 제곱의 합을 제곱근 해준 값입니다.
다른 말로는 유효전력과 무효전력의 Vector적인 합이라고도 합니다.
피상전력의 경우에는 연결된 부하를 운용하기 위하여 발전소에서 보내야 하는 총 전력을 의미하기도 합니다.
– 피상전력 (Apparent Power) 구하는 공식
: P(va) = V x I = I² x Z = Root (Pa² + Pvar²)
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이상입니다. 지금까지 유효전력 무효전력 피상전력 개념 정리 내용에 대해서 포스팅을 작성하였습니다.
제 포스팅을 통해서 3가지 전력에 대해서 알아가시는데 도움이 되셨으면 합니다. 감사합니다.
