Contents
1. 표준 전기 측정 단위
전압, 전류 및 저항의 표준 전기 측정 단위는 각각 볼트 [V], 암페어 [A], 그리고 오옴 [Ω]입니다.
이러한 전기 측정 단위는 국제 (미터법) 단위계인 SI 단위계에 기반을 두고 있으며, 다른 일반적으로 사용되는 전기 단위들은 SI 기본 단위로부터 파생되었습니다.
전기 또는 전자 회로 및 시스템에서는 종종 측정되는 양이 매우 크거나 매우 작을 때 표준 전기 측정 단위의 배수 또는 하위 배수 (분수)를 사용해야 합니다.
아래 표는 전기 공식 및 구성 요소 값에서 사용되는 일부 표준 전기 측정 단위를 나열한 것입니다.
2. 표준 전기 측정 배수 및 부분 배수
전기 및 전자 공학에서 표준 전기 단위 사이에는 최소값과 최대값 사이의 엄청난 범위가 있습니다.
예를 들어, 저항은 0.01Ω보다 작거나 1,000,000Ω보다 높을 수 있습니다.
표준 전기 측정 단위의 배수 및 하위 배수를 사용하면 소수점의 위치를 정의하기 위해 너무 많은 숫자 0을 쓰지 않아도 됩니다.
아래 표는 이러한 배수와 승수의 이름과 약어를 제공합니다.
- 1kV = 1 킬로 볼트 – 1,000 볼트(Volt)와 동일
- 1mA = 1 밀리 암페어 – 1/1000 암페어(Ampere, 혹은 0.001A)와 동일
- 47kΩ = 47 킬로 오옴 – 47,000오옴(ohm)과 동일
- 100uF = 100 마이크로 패럿 – 100/1,000,000 패럿과 동일
- 1kW = 1 킬로 와트 – 1,000 와트(Watts)와 동일
- 1MHz = 1 메가 헤르츠 – 1,000,000 헤르츠(Hertz)와 동일
예를 들어, 1MHz를 kHz로 변환하는 경우입니다.
1MHz는 1,000,000 헤르츠이고 1kHz는 1,000 헤르츠입니다.
따라서 1MHz는 1kHz보다 천배 큽니다.
따라서 1MHz를 kHz로 변환하려면 1MHz를 1,000으로 곱합니다.
과학적 표기법은 매우 큰 수와 매우 작은 수를 나타내고 매우 작은 수를 포함하는 계산을 수행하는 편리한 방법을 제공합니다.
예를 들어
150,000은 1.5 x 105로 표시됩니다.
0.00022은 2.2 x 10-4로 표시됩니다.
여기서 10의 거듭제곱은 각각의 경우에 10을 밑으로 하는 지수로 표현됩니다.
지수는 밑 숫자가 제곱됩니다.
이는 소수점을 이동하여 소수를 만드는 데 필요한 자릿수를 나타냅니다.
양의 10의 거듭제곱의 경우, 소수점을 오른쪽으로 이동합니다.
음의 10의 거듭제곱의 경우, 소수점을 왼쪽으로 이동합니다.
10의 거듭제곱을 사용한 계산을 할 때, 소수점의 이동에 따라서 수치가 커지거나 작아지게 됩니다.
3. 전기 에너지 및 음량 단위
3-1) 다른 단위 5가지(Wh,dB, θ ,ω, τ )
- Wh – 와트-시(Watt-Hour)는 회로에서 일정 기간 동안 사용된 전기 에너지의 양을 나타냅니다.
예를 들어, 전구는 1시간 동안 100와트의 전기를 소비합니다.
이는 Wh(와트-시), kWh(킬로와트-시, 1,000 와트-시) 또는 MWh(메가와트-시, 1,000,000 와트-시)와 같은 형식으로 일반적으로 사용됩니다. - dB – 데시벨(Decibel)은 벨(Bel)의 십분의 일 단위로, 전압, 전류 또는 전력의 이득을 나타내는 데 사용됩니다.
로그 단위로 표시되며, 증폭기, 오디오 회로 또는 스피커 시스템에서 입력과 출력의 비율을 나타내는 데 자주 사용됩니다.
예를 들어, 입력 전압(VIN)에서 출력 전압(VOUT)까지의 dB 비율은 20log10(Vout/Vin)로 표시됩니다.
dB의 값은 이득을 나타내는 양수(20dB) 또는 손실을 나타내는 음수(-20dB)가 될 수 있습니다. - θ – 위상 각도(Phase Angle)는 같은 주기적 시간을 가진 전압 파형과 전류 파형 간의 각도 차이입니다.
시간 차이 또는 시간 이동으로, 회로 요소에 따라 “선행” 또는 “후행” 값을 가질 수 있습니다.
파형의 위상 각도는 도수 또는 라디안으로 측정됩니다. - ω – 각 주파수(Angular Frequency)는 교류 회로에서 두 개 이상의 파형 간의 페이저 관계를 나타내는 데 주로 사용됩니다.
이는 라디안 단위의 각 주파수 2πƒ로, 초당 라디안(rads/s)으로 표시됩니다.
한 주기의 완전한 회전은 360도 또는 2π이므로, 반 회전은 180도 또는 π 라디안입니다. - τ – 시간 상수(Time Constant)는 임피던스 회로 또는 선형 1차 시스템의 시간을 의미합니다.
스텝 응답 입력에 노출될 때 출력이 최대 또는 최소 출력 값의 63.7%에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정합니다.
반응 시간을 나타냅니다.
4. 다양한 전기 측정 장치와 응용 분야
표준 전기 측정 단위는 다양한 전기 측정 장치와 응용 분야에서 사용됩니다.
- 다용도 멀티미터: 다용도 멀티미터는 전압, 전류, 저항 등을 측정하는 데 사용됩니다.
가정용 전기 작업부터 전자 기기 수리에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 활용됩니다. - 오실로스코프: 오실로스코프는 전압의 시간적 변화를 그래프로 표현하여 파형을 분석하는 데 사용됩니다.
주파수, 위상, 진폭 등의 정보를 제공하여 전자 회로 설계 및 문제 해결에 중요한 역할을 합니다. - 전류 클램프 미터: 전류 클램프 미터는 전기 회로에서 전류를 비파괴적으로 측정하는 데 사용됩니다.
전원 회로 감시, 전기 소비 측정, 전기 장비 유지 보수 등에 널리 사용됩니다. - 전압 시험기: 전압 시험기는 전기 회로에서 전압을 측정하고 회로의 안전성을 평가하는 데 사용됩니다.
전기 안전 검사, 배선 문제 해결, 전기 기기 테스트 등에 활용됩니다. - 전자 스코프미터: 전자 스코프미터는 전류, 전압, 저항 등을 측정하는데 사용되며, 주로 전자 회로의 설계 및 분석에 활용됩니다.
신호 처리, 제어 시스템, 통신 장비 등의 테스트에 사용됩니다. - 열화상 카메라: 열화상 카메라는 전기 시설의 과열 부분을 감지하고 문제를 조기에 발견하는 데 사용됩니다.
전기 장비의 안전한 운영과 예방 정비에 필수적입니다.
표준 전기 측정 단위는 이러한 전기 측정 장치들은 다양한 산업 분야에서 사용되며, 전기 시스템의 안전성, 성능 및 효율성을 개선하는 데 중요한 역할을 합니다.