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정현파 교류의 실효값을 계산하는 식은? (단, T는 주기이다.) | [전기산업기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사
정현파 교류의 실효값을 계산하는 식은? (단, T는 주기이다.)
1
I=1T∫0Ti dtI=\dfrac{1}{T}\int_0^T i\,dt
2
I=2T∫0Ti dtI=\sqrt{\dfrac{2}{T}\int_0^T i\,dt}
3
I=1T∫0Ti2dtI=\sqrt{\dfrac{1}{T}\int_0^T i^2dt}
4
I=2T∫0Ti2dtI=\sqrt{\dfrac{2}{T}\int_0^T i^2dt}
해설

정현파 교류의 실효값은 순시값을 제곱해 한 주기 평균한 뒤 제곱근을 취한 식, 즉 I=1T∫0Ti2 dtI = \sqrt{\dfrac{1}{T}\displaystyle\int_0^T i^2\,dt}로 계산한다.

실효값은 같은 저항에서 같은 열(전력)을 내는 직류값으로, 전력이 i2i^2에 비례하므로 제곱 평균의 제곱근(RMS)이 된다. 정현파 i=Imsin⁡ωti = I_m\sin\omega t이면 I=Im2I = \dfrac{I_m}{\sqrt{2}}이다.

  • 제곱 없이 1T∫0Ti dt\dfrac{1}{T}\displaystyle\int_0^T i\,dt로 쓴 보기는 한 주기 평균값 식이며, 정현파는 한 주기 적분이 0 이 되어 실효값이 될 수 없다.
  • 2T∫0Ti dt\sqrt{\dfrac{2}{T}\displaystyle\int_0^T i\,dt}로 쓴 보기는 i 를 제곱하지 않아 정현파에서 근호 안이 0 이 된다.
  • 2T∫0Ti2 dt\sqrt{\dfrac{2}{T}\displaystyle\int_0^T i^2\,dt}로 쓴 보기는 계수가 2/T 여서 결과가 실효값의 2\sqrt{2}배, 곧 최대값 ImI_m이 된다.

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