교류 전기: 정의, 특성 및 응용

교류 전류란?

교류 전류(AC)는 방향과 크기가 주기적으로 변하는 전기 전류입니다. 직류(DC)가 한 방향으로만 흐르는 것과 달리, AC는 더 적은 에너지 손실로 장거리 전력 전송에 사용할 수 있습니다. AC는 가정용 전기 제품 및 장치가 벽면 소켓에 연결될 때 대부분 사용하는 전기 에너지의 형태입니다.

AC 파형의 형태는 소스와 부하에 따라 다를 수 있습니다. 가장 일반적인 파형은 사인파이며, 이는 부드럽고 대칭적인 형태를 가지고 있습니다. 다른 파형에는 사각파, 삼각파, 뾰족한 파 등이 있으며, 각각 다른 특성과 응용 분야를 가지고 있습니다.

교류 전류는 어떻게 측정됩니까?

교류 전류를 측정하는 한 가지 방법은 RMS(평균 제곱근) 값을 사용하는 것입니다. RMS 값은 동일한 양의 열을 발생시키는 DC 값과 동등한 AC 파형의 값입니다. 저항에서. RMS 값은 AC 파형의 순간값을 제곱하고, 한 주기 동안 평균을 구한 후 제곱근을 취하여 계산할 수 있습니다.

사인파 형태의 교류 전류의 RMS 값은 그 최대값을 2의 제곱근으로 나눈 값과 같습니다:

사각파 형태의 교류 전류의 RMS 값은 그 최대값과 같습니다:

삼각파 형태의 교류 전류의 RMS 값은 그 최대값을 3의 제곱근으로 나눈 값과 같습니다:

톱니파 형태의 교류 전류의 RMS 값은 그 최대값을 6의 제곱근으로 나눈 값과 같습니다:

교류 전류를 측정하는 또 다른 방법은 주파수를 사용하는 것입니다. 교류 파형의 주파수는 1초 동안 발생하는 주기 또는 주기의 수입니다. 주파수의 단위는 헤르츠(Hz)로, 초당 주기수를 의미합니다. 예를 들어, 60 Hz의 교류 파형은 1초 동안 60개의 주기를 완료합니다.

교류 파형의 주파수는 주기와 관련이 있으며, 주기는 하나의 주기가 완료되는 데 걸리는 시간입니다. 주기는 주파수로 1초를 나누어 계산할 수 있습니다:

주파수는 주기로 1초를 나누어 계산할 수 있습니다:

왜 교류 전류가 사용됩니까?

교류 전류는 직류보다 전력 전송 및 배분에 많은 이점을 가지고 있습니다. 이러한 이점 중 일부는 다음과 같습니다:

• 생성 용이성: 교류는 선圈内的文字似乎被截断了，我将从上文内容继续翻译剩余部分： ```html

• 생성 용이성: 교류는 선속을 자장 내에서 회전시키거나 자석을 선속 주변에서 회전시킴으로써 쉽게 생성할 수 있습니다. 이는 직류 생성에 필요한 커뮤테이터나 정류기 없이도 가능합니다.

• 전압 변환: 교류는 트랜스포머를 사용하여 쉽게 스텝업하거나 스텝다운할 수 있습니다. 트랜스포머는 전자기 유도를 사용하여 AC 회로의 전압과 전류 수준을 변경하는 장치입니다. 이를 통해 교류는 고전압 저전류로 전송되어 전선의 저항으로 인한 손실을 줄일 수 있습니다. 또한 다양한 애플리케이션과 장치에 맞게 다른 전압과 전류로 전력을 공급할 수 있습니다.

• 전력 인자 개선: 교류는 전력 인자를 개선하여 효율성을 높일 수 있습니다. 전력 인자는 AC 회로가 전력을 얼마나 효과적으로 사용하는지를 나타내는 지표로, 실질 전력(유용한 작업을 수행하는 전력)과 겉보기 전력(전압과 전류의 곱)의 비율로 정의됩니다. 낮은 전력 인자는 반응 전력(소스와 부하 사이에서 진동하는 전력)으로 인해 일부 전력이 낭비됨을 의미합니다. 반응 전력은 AC 회로에서 전압 변동, 과열, 손실 증가를 초래할 수 있습니다. 전력 인자는 AC 회로에 캐패시터나 인덕터 를 추가하여 일부 반응 전력을 상쇄함으로써 개선할 수 있습니다.

• 정보 전송: 교류는 진폭, 주파수 또는 위상으로 변조하여 소리나 이미지와 같은 정보를 전송하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 라디오, 텔레비전, 셀룰러 신호가 전기선이나 공기를 통해 전송되는 방식입니다.