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7.2 : 평균 전력

실제 전기 응용 분야에서는 시변 순간 전력의 개념이 자주 활용되지 않습니다. 대신, 평균 전력으로 알려진 보다 실용적인 양으로 초점이 이동합니다. 평균 전력은 특정 기간 동안의 순간 전력을 적분한 후 해당 기간으로 나누어 결정됩니다.

Equation 1

순간 전력 방정식은 평균 전력에 대한 시간 영역 표현에 도달하기 위해 단순화되었습니다. 특히, 코사인 함수와 관련된 두 번째 항은 전체 사이클에 걸쳐 평균이 0이 됩니다.

Equation 2

결과적으로 평균 전력의 최종 표현은 시간과 무관하며 전압과 전류 간의 위상차에 따라 달라집니다.

Equation 3

이 표현을 전압과 전류의 곱인 페이저 표현과 비교하면 페이저의 실수 부분이 평균 전력에 해당한다는 것이 분명해집니다.

Equation 4

전압과 전류가 완벽하게 동상인 순수 저항성 회로에서 평균 전력은 양수이며 지속적인 전력 소비를 나타냅니다. 반대로, 전압과 전류 사이의 90도 위상 편이를 특징으로 하는 순수 반응 회로에서는 평균 전력이 0으로 줄어듭니다. 이러한 현상은 평균적으로 순 전력이 소비되지 않는 에너지의 주기적 저장 및 방출에 기인합니다.

순간 전력은 시간에 따라 달라지지만 평균 전력은 일정하게 유지된다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 순간 전력을 계산하려면 시간 영역의 전압과 전류가 필요하지만 페이저를 사용하여 전압과 전류를 주파수 영역으로 표현하면 평균 전력을 결정할 수도 있습니다.

평균 전력을 이해하는 것은 실제 응용 분야에서 매우 중요합니다. 특히 저항성 구성 요소와 반응성 구성 요소의 다양한 조합을 갖춘 회로에서 전력 소비와 효율성을 쉽게 평가할 수 있기 때문입니다.

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Average PowerInstantaneous PowerTime varying PowerPhasor RepresentationVoltageCurrentPhase DifferenceResistive CircuitsReactive CircuitsPower ConsumptionEnergy StorageFrequency DomainEfficiency Assessment

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