지식나눔

전기난로에 대해...

AC220 볼트를 사용한 전기난로가 있습니다... 만약에 DC전압을 사용하여 똑같은 열을 발생하려면 몇 볼트가 필요한지.. 정말 궁금합니다... 정확한 설명 부탁드리겠습니다..
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답변 3
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    이응신님의 답변

    한국공업규격에 따르면 교류를 사용하는 전기기구의 전력표시는 교류 전압의 실효치로 하도록 규정하고 있습니다. 실효치는 교류와 같이 전압이 수시로 변할 때 평균값을 취해 직류와 같은 효과를 내도록하는 전압을 말하고 있습니다. 그냥 평균을 내버리면 0 이기 때문에 제곱평균(rms)을 사용하고 있습니다. 그래서 주기 당 전압의 제곱평균을 내면 실제로 최대전압에서 sqrt(2)로 나눈값으로 나옵니다. 즉, 교류에서 나타내는 실효값인 220V는 교류의 실제 최대전압의 1/sqrt(2) 정도라고 할 수 있습니다. (이런 가정은 한국에서 사용하는 교류가 단상 정현파라고 가정할 때 성립합니다) 만약 인버터를 이용하여 현재 한국의 교류를 직류로 바꾸면 어떻게 될까요? 캐패시터를 잘 연결하고 용량을 결정하여 리플이 최소로 되도록한다면 출력이 되는 직류전압은 교류 실효치에 sqrt(2)를 곱한 양이 되겠지요. 따라서 변환된 직류전압은 V=sqrt(2)*220 = 311 (V). 교류가 311 볼트가 될 때 이 전압을 최대값으로 하는 단상 교류전압이 걸리면 전기기구에서는 실효치인 220 볼트로 되어 직류 220 볼트가 내는 전력과 같은 유효전력을 낸다는 뜻입니다. 따라서 직류도 220 볼트가 걸려야 현재 한국에서 사용하는 교류의 전력량과 똑같은 효과를 낸다고 할 수 있지요.... (단 교류 220 볼트가 실효치라고 할 때) 잘 생각하시면 다른 결론을 내리지 않아도 될 듯 합니다. * 참고로 한국에서 사용하는 교류를 측정한다면 아마도 최대전압이 311 볼트로 나올것입니다. 그런데..... 교류를 측정하는 기구에서는 실효값으로 나오도록 '조작'을 하여 220 볼트로 나타나겠지요. >AC220 볼트를 사용한 전기난로가 있습니다... >만약에 DC전압을 사용하여 똑같은 열을 발생하려면 몇 볼트가 필요한지.. >정말 궁금합니다... >정확한 설명 부탁드리겠습니다..
    한국공업규격에 따르면 교류를 사용하는 전기기구의 전력표시는 교류 전압의 실효치로 하도록 규정하고 있습니다. 실효치는 교류와 같이 전압이 수시로 변할 때 평균값을 취해 직류와 같은 효과를 내도록하는 전압을 말하고 있습니다. 그냥 평균을 내버리면 0 이기 때문에 제곱평균(rms)을 사용하고 있습니다. 그래서 주기 당 전압의 제곱평균을 내면 실제로 최대전압에서 sqrt(2)로 나눈값으로 나옵니다. 즉, 교류에서 나타내는 실효값인 220V는 교류의 실제 최대전압의 1/sqrt(2) 정도라고 할 수 있습니다. (이런 가정은 한국에서 사용하는 교류가 단상 정현파라고 가정할 때 성립합니다) 만약 인버터를 이용하여 현재 한국의 교류를 직류로 바꾸면 어떻게 될까요? 캐패시터를 잘 연결하고 용량을 결정하여 리플이 최소로 되도록한다면 출력이 되는 직류전압은 교류 실효치에 sqrt(2)를 곱한 양이 되겠지요. 따라서 변환된 직류전압은 V=sqrt(2)*220 = 311 (V). 교류가 311 볼트가 될 때 이 전압을 최대값으로 하는 단상 교류전압이 걸리면 전기기구에서는 실효치인 220 볼트로 되어 직류 220 볼트가 내는 전력과 같은 유효전력을 낸다는 뜻입니다. 따라서 직류도 220 볼트가 걸려야 현재 한국에서 사용하는 교류의 전력량과 똑같은 효과를 낸다고 할 수 있지요.... (단 교류 220 볼트가 실효치라고 할 때) 잘 생각하시면 다른 결론을 내리지 않아도 될 듯 합니다. * 참고로 한국에서 사용하는 교류를 측정한다면 아마도 최대전압이 311 볼트로 나올것입니다. 그런데..... 교류를 측정하는 기구에서는 실효값으로 나오도록 '조작'을 하여 220 볼트로 나타나겠지요. >AC220 볼트를 사용한 전기난로가 있습니다... >만약에 DC전압을 사용하여 똑같은 열을 발생하려면 몇 볼트가 필요한지.. >정말 궁금합니다... >정확한 설명 부탁드리겠습니다..
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    안길홍님의 답변

    . 전기제품에는 정격전압 과 소비전력이 표기되어 있습니다.즉 정격전압 220V, 소비전력 몇watt. 사용된 전열기구의 저항을 알아야 하므로 watt=I의 2승 x R = VxI 이므로 예를 들어 220watt 이면 전류는 1A 이고, 사용된저항값은 220옴입니다. 이를 적용하여 직류로 I=V/R로 하여 V 와 R로써 1A를 낼수있도록 하십시요.
    . 전기제품에는 정격전압 과 소비전력이 표기되어 있습니다.즉 정격전압 220V, 소비전력 몇watt. 사용된 전열기구의 저항을 알아야 하므로 watt=I의 2승 x R = VxI 이므로 예를 들어 220watt 이면 전류는 1A 이고, 사용된저항값은 220옴입니다. 이를 적용하여 직류로 I=V/R로 하여 V 와 R로써 1A를 낼수있도록 하십시요.
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    이응신님의 답변

    한국은 세계에서도 드물게 60 Hz에 220V를 사용합니다. 전세계 전압, 주파수 비교표를 보면 한국이 아주 드문 경우라는 사실을 발견할 수 있습니다. 110V-60Hz, 230V-50Hz 조합을 대부분 나라에서 사용합니다. 교류전압 표시는 한국공업규격이나 한전의 전기설비기준에 실효치로 한다고 규정하고 있습니다. 이말은 순간최대치가 아니라 제곱평균값인 RMS(root mean square)?r을 사용하고 있다는 말입니다. 왜 이렇게 실효치를 교류전압에 사용하는가는 너무나 자명한 답이 나옵니다. 순간최대치로 교류값을 표시했을때 전열기기에 사용하는 전력계산을 할 ?? RMS로 일일이 고쳐야 합니다. 이런 불편함을 없애기 위해 처음부터 순간최대치가 아니라 RMS로 표시를 하는 것입니다. 물론 국제규약이기도 하고 물리학이나 전기공학에서도 보편적으로 사용합니다. 그렇다면 한국의 교류전압이 220 V 라는 말은 RMS로 220 V 직류를 사용했을때 전력과 같은 효과를 내는 실효치라는 뜻입니다. 따라서 별다로 직류로 환산하는 번거러움이 없이 그냥 220 V로 사용해도 됩니다. 최대전압은 이값에다 sqrt(2)=1.414를 곱해야 하므로 최대치는 311V가 되는 것입니다. 만약에 현재 사용하는 한국의 전압인 220 V가 최대치라고 한다면 전력계산을 하기 위해 1.414로 나누어 155.6 V로 바꾸고 모든 전기제품에서도 일일이 다 전환을 해줘야 합니다. 또 가정에서 사용전력을 재는 적산전력계(계량기)도 실효치로 계산을 하는데 전환을 해야 합니다. 이렇게 계속 전환을 해준다면 소비자와 전기기구를 만드는 업체에서도 계속 혼동을 할 것입니다. 어디는 실효치로 바꾸고 어디는 안바꾸고 등등... 그래서 아예 법에서 교류전압은 실효치로 나타내라고 규정을 하는 것입니다. 그래야 나중에 혼란이 없을테니까... >AC220 볼트를 사용한 전기난로가 있습니다... >만약에 DC전압을 사용하여 똑같은 열을 발생하려면 몇 볼트가 필요한지.. >정말 궁금합니다... >정확한 설명 부탁드리겠습니다..
    한국은 세계에서도 드물게 60 Hz에 220V를 사용합니다. 전세계 전압, 주파수 비교표를 보면 한국이 아주 드문 경우라는 사실을 발견할 수 있습니다. 110V-60Hz, 230V-50Hz 조합을 대부분 나라에서 사용합니다. 교류전압 표시는 한국공업규격이나 한전의 전기설비기준에 실효치로 한다고 규정하고 있습니다. 이말은 순간최대치가 아니라 제곱평균값인 RMS(root mean square)?r을 사용하고 있다는 말입니다. 왜 이렇게 실효치를 교류전압에 사용하는가는 너무나 자명한 답이 나옵니다. 순간최대치로 교류값을 표시했을때 전열기기에 사용하는 전력계산을 할 ?? RMS로 일일이 고쳐야 합니다. 이런 불편함을 없애기 위해 처음부터 순간최대치가 아니라 RMS로 표시를 하는 것입니다. 물론 국제규약이기도 하고 물리학이나 전기공학에서도 보편적으로 사용합니다. 그렇다면 한국의 교류전압이 220 V 라는 말은 RMS로 220 V 직류를 사용했을때 전력과 같은 효과를 내는 실효치라는 뜻입니다. 따라서 별다로 직류로 환산하는 번거러움이 없이 그냥 220 V로 사용해도 됩니다. 최대전압은 이값에다 sqrt(2)=1.414를 곱해야 하므로 최대치는 311V가 되는 것입니다. 만약에 현재 사용하는 한국의 전압인 220 V가 최대치라고 한다면 전력계산을 하기 위해 1.414로 나누어 155.6 V로 바꾸고 모든 전기제품에서도 일일이 다 전환을 해줘야 합니다. 또 가정에서 사용전력을 재는 적산전력계(계량기)도 실효치로 계산을 하는데 전환을 해야 합니다. 이렇게 계속 전환을 해준다면 소비자와 전기기구를 만드는 업체에서도 계속 혼동을 할 것입니다. 어디는 실효치로 바꾸고 어디는 안바꾸고 등등... 그래서 아예 법에서 교류전압은 실효치로 나타내라고 규정을 하는 것입니다. 그래야 나중에 혼란이 없을테니까... >AC220 볼트를 사용한 전기난로가 있습니다... >만약에 DC전압을 사용하여 똑같은 열을 발생하려면 몇 볼트가 필요한지.. >정말 궁금합니다... >정확한 설명 부탁드리겠습니다..
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