📌 교류전력 – 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률

 

⚡ 1. 교류 전력 개념

교류(AC) 회로에서는 전력(Power)이 단순하지 않습니다. 교류 전력은 유효전력, 무효전력, 피상전력으로 나뉘며, **역률(Power Factor, PF)** 개념이 중요합니다.

🔋 2. 유효전력 (Real Power, P)

✅ **실제로 일을 하는 전력**으로, 전기 기기에서 유용하게 사용되는 전력입니다.

유효전력 공식:

P = VI cosθ

• 단위: 와트(W)
• 특징: 전력 소비 장치에서 **실제 에너지를 소비**하는 부분

🔄 3. 무효전력 (Reactive Power, Q)

✅ **전기장·자기장에 저장되었다가 다시 회수되는 전력**으로, 실제로 일을 하지 않음.

무효전력 공식:

Q = VI sinθ

• 단위: VAr(볼트암페어 리액티브)
• 특징: **전압과 전류의 위상 차이** 때문에 발생
• 교류 회로에서 **인덕터(코일)와 커패시터(축전기)**가 포함될 때 생김

⚡ 4. 피상전력 (Apparent Power, S)

✅ **전체 공급된 전력**, 즉 유효전력(P)과 무효전력(Q)의 합성값.

피상전력 공식:

S = VI

또는

S² = P² + Q²

• 단위: VA(볼트암페어)
• 특징: 전력 공급 장치에서 전달하는 전체 전력

📏 5. 역률 (Power Factor, PF)

✅ **전력 사용 효율을 나타내는 값**

역률 공식:

PF = cosθ = P / S

• **0 ≤ PF ≤ 1** 사이의 값
• **PF = 1** → 전력이 100% 유효전력
• **PF가 낮을수록 무효전력이 많음** → 전력 낭비 증가

📊 6. 유효전력, 무효전력, 피상전력 비교

종류	공식	단위	설명
유효전력 (P)	P = VI cosθ	W (와트)	실제 기기가 사용하는 전력
무효전력 (Q)	Q = VI sinθ	VAr	일을 하지 않는 전력 (리액티브 전력)
피상전력 (S)	S = VI	VA	전체 공급된 전력
역률 (PF)	PF = P / S	0 ~ 1	전력 효율을 나타내는 값

📌 핵심 요약:

• ✅ 유효전력(P) = 실제 사용되는 전력
• ✅ 무효전력(Q) = 저장되었다가 회수되는 전력
• ✅ 피상전력(S) = 전체 공급된 전력
• ✅ 역률(PF) = 전력 효율을 나타내는 지표 (1에 가까울수록 효율적)

🚀 최종 정리 – 교류 전력의 개념

• 유효전력(P)만이 실제 전력 소비
• 무효전력(Q)은 전력 낭비를 유발
• 피상전력(S)은 전체 전력 공급량
• 역률(PF)은 전력 시스템의 효율을 결정

📢 다음 글에서는 "인덕턴스 및 벡터계적 – 벡터를 이용한 회로 해석 방법"을 설명해드릴게요! ⚡📚