개념과 작동 원리
대칭 사인파는 한 주기의 전압 평균이 0이어도 저항에서 열을 냅니다. 전력은 전압의 부호가 아니라 제곱과 관련되기 때문입니다.
RMS는 값을 제곱한 뒤 평균하고 제곱근을 취합니다. 양과 음의 반주기가 모두 에너지 전달에 기여하도록 비교하는 방식입니다.
관계식과 성립 조건
사인파에서 Vrms=V₀/√2이고 이상 저항의 평균 전력은 Vrms²/R입니다. 여기서 V₀는 피크 대 피크가 아니라 한쪽 최댓값의 크기입니다.
V₀/√2는 사인파에 해당합니다. 임의 파형에는 정의로 계산해야 하고 위상차가 있는 부하의 유효전력에는 역률도 고려해야 합니다.
가상 실험에서 읽을 변화
사인파의 실효값은 최댓값의 1/√2이고 평균 전력은 Vrms²/R이에요.
이상 저항 부하이며 전압과 전류 위상차는 없어요. 실제 전원·콘센트·고전압으로 따라 하지 말고 화면에서 실험해요.
핵심 관계와 기호
Vrms = V₀/√2 · Pavg = V₀²/(2R)
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| V₀ | 사인파의 피크 전압 | V |
| Vrms | 전압 실효값 | V |
| P평균 | 평균 소비 전력 | W |
예시로 확인하기
최댓값 6 V 사인파를 20 Ω에 걸었을 때 평균 전력은?
0.9 W
자주 헷갈리는 점
- 교류 전압 평균이 0이라고 평균 소비 전력도 0인 것은 아닙니다.