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온도 (Temperature) 단위 변환 계산 온도의 단위는 일반적으로 섭씨(°C), 화씨(°F), 켈빈(K)으로 사용한다. 단위간 변환 공식은 아래와 같다. 섭씨(°C) ⇒ 켈빈(K) : K = C + 273.15 켈빈(K) ⇒ 섭씨(°C) : C = K - 273.15 화씨(°F) ⇒ 섭씨(°C) : C = (F-32) (5/9) 섭씨(°C) ⇒ 화씨(°F) : F = C(9/5) + 32 화씨(°F) ⇒ 켈빈(K) : K = (F-32) (5/9) + 273.15 켈빈(K) ⇒ 화씨(°F) : F = (K-273.15) (9/5) + 32 켈빈은 분자 운동이 멈추는 절대 영도에 기초한 절대 온도 척도에 대한 온도의 기준이며, 온도의 SI 단위이다. 단위 기호는 K이다. 섭씨(Celsius)는 물의 어는점을 0°, 물의 끓는점을 100°로 기준으.. 2024. 2. 6.
퀴리 상수(Curie Constant) 정의 및 계산 퀴리 상수는 자기장에 대한 상자성 물질의 민감성을 나타낸다. 이는 물질을 구성하는 원자의 자기 모멘트의 강도와 밀도에 의해 결정된다. (식 1) C = μ0 /(3kB) * N/a3 * μ2 C : Curie constant (K-A/T-m) kB : 볼츠만 상수, kB = 1.381 x 10-23 J/K N : 자기 모멘트를 전달하는 단위 셀의 원자 수 a : 격자 상수 (m) μ : 단일 원자의 자기 모멘트 (Bohr magneton, μB = 9.27401×10-24J/T) μ0 : 자유공간의 투자율, 4π × 10-7 T-m/A 퀴리상수는 물질에 따라 달라지는 성질이다. 이는 물질의 자화율과 온도 사이의 관계이며, 이 상수는 온도가 고정된 자기장의 값에서 물질의 자화에 반비례한다는 퀴리의 법칙 에.. 2024. 2. 4.
퀴리의 법칙(Curie's law) 및 자화(Magnetization, M) 계산 상자성 물질은 알루미늄, 백금과 같이 자기장이 있으면 자화되고 자기장이 없으면 자성을 잃는 물질이다. 강자성 물질은 자기장이 지워져도 자기 특성을 유지하는 철과 니켈 같은 금속이다. 상자성 물질의 자화는 적용된 자기장에 정비례하며, 물체를 가열하면 자화는 온도에 반비례하는 관계를 갖는다. 이를 퀴리의 법칙 (Curie's law) 이라고 하며, 아래 식으로 나타낸다. 아래 식을 이용하여 자화(Magnetization), 자기장 또는 온도를 계산할 수 있다. (식 1) M = C/T * B C : Curie constant (K-A/T-m) T : Temperature (K) B : External magnetic field (T) M : Magnetization (A/m) 퀴리 상수는 상자성 물질의 자기.. 2024. 2. 4.
각속도(RPM and rad/sec)를 선형 속도(m/sec)로 변환 회전 속도를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만 보통 RPM과 rad/sec를 많이 사용한다. 분당 회전수(Revolutions per minute, RPM)는 물체가 매 분마다 만드는 회전 수를 측정한 것으로 rev/min 또는 r/min 으로 쓸 수 있다. 또한, 일반적인 수학 계산에서 1회전은 2π rad으로 사용하므로, 위의 RPM은 rad 단위의 각속도(rad/sec)를 사용하기도 한다. 회전하는 물체의 각속도, ω(=rad/sec)와 RPM은 아래와 같은 관계로 표현된다. (식 1) ω = rad/sec = 2π * RPM / 60 = RPM * 0.104719755 여기서, 1 rad = 360 / 2π = 57.3 degrees 이다. 또한, 같은 시간(sec) 동안 회전체 표면에 부착된.. 2024. 2. 2.
풀리(Pulley) 각속도, 직경 및 벨트 속도 계산 각 풀리의 직경과 각속도는 아래 식으로 구한다. (식 1) D1 × N1 = D2 × N2 D1 : 풀리 1의 직경 (m) N1 : 풀리 1의 각속도 (RPM) 또한, 아래 식으로 벨트의 속도를 계산할 수 있다. (식 2) V = π × D1 × N1 / 60 V : 벨트의 속도 (m/sec) 벨트의 길이는 두 풀리의 직경과 중심 사이의 거리 Db로 구한다. (식 3) L = (D1 × π / 2) + (D2 × π / 2) + 2Db + ((D1 - D2)² / 4Db) L : 벨트 길이 (m) Db : 두 풀리 중심 간의 거리 (m) HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 2024. 2. 1.
모터 Slip과 동기속도(RPM) 계산 AC 모터의 경우 극 수와 주파수에 따라 무부하 RPM(No-load RPM)이 결정된다. 4개의 극이 있는 60 Hz 시스템의 경우 RPM (Revolutions Per Minute)을 찾는 계산은 아래 식과 같다. (식 1) No-load RPM = (Hz x 60 x 2) / number of poles = (60x60x2) / 4 = 7,200 / 4 = 1,800 RPM 실제 모터 RPM은 항상 동기속도보다 낮다. 모터의 동기속도와 실제 속도의 차이를 Slip RPM 이라고 하며 아래 식으로 나타낸다. 이는 고정자 전원은 동기속도로 회전하는 회전 자기장을 생성하는데, 회전자가 주어진 동기속도에 도달하면 회전 자기장과의 상대 운동은 0이 된다. 따라서 기전력 (electromotive force,.. 2024. 2. 1.
UPS 배터리 백업 시간(UPS Battery Backup Time) 계산 무정전 전원 공급 장치(UPS) 또는 인버터를 갖추는 것이 일상화한 현실에서 UPS나 인버터의 배터리 백업 시간은 구입시 중요한 선택요소이다. UPS의 백업 시간에 영향을 미치는 요소는 배터리 등급, 배터리 개수, 배터리 효율, UPS에 설치될 장치(기기)의 부하 등이다. 아래 식으로 UPS의 백업 시간을 계산한다. (식 1) UPS 백업 시간(시간) = [ 배터리 용량(Ah) × 배터리 전압(V) × 배터리 수 × 배터리 효율(%) ] / 부하(W) 위에서 UPS 배터리는 대부분의 경우 리튬 이온 배터리이며, 배터리 등급은 V와 Ah로 표시된다. UPS에 포함된 배터리 수는 2~10개 등으로 다양하게 구성되어 있으며, 배터리 수에 따라 UPS가 부하에 전력을 공급할 수 있는 시간이 결정된다. 리튬 배터.. 2024. 1. 30.
금속의 투자율(Permeability)과 자화율(Magnetic susceptibility) 투자율은 적용된 자기장에 반응하여 물질에 생성된 자화되는 능력이다. 투자율의 단위는 H/m 또는 N/A2 이다. 저투자율 재료는 공기, 목재, 플라스틱, 황동 등 자석에 잘 끌리지 않는 소재이며, 외부 자기장에 의해 유도되는 자성이 없다. 반면, 철재료, 니켈, 코발트 합금 등 고투자율 소재는 외부 자기장에 노출되면 자기장이 유도될 수 있다. 자유 공간의 투자율 µ0 (투자율 상수 또는 자기 상수)은 다음과 같다. µ0 = 4π * 10-7 (H/m) 상대 투자율(relative permeability)은 자유 공간의 투자율 μ0 에 대한 특정 매질의 투자율 μ 의 비율이다. 상자성 물질은 상대 투자율이 1보다 약간 크거나 같으며, 상대 투자율이 1이면 물질의 자기 응답은 자유 공간 또는 완전 진공과 동.. 2024. 1. 29.
솔레노이드 전자기력(Solenoid Coil Electromagnetic Force) 계산 솔레노이드는 전류가 흐를 때 균일한 자기장을 생성하는 금속 코어를 따라 감겨진 와이어 코일로 구성된다. 솔레노이드는 전류에 의해 생성된 자기장에 의해 전자기력이 유도되어 선형의 기계적 힘으로 변환하는 장치이다. 일반적으로 솔레노이드는 밸브, 잠금 장치 및 전기 모터와 같은 응용 분야에 사용된다. 전류, 면적, 회전수, 길이 및 투자율을 아래 식에 입력하여 솔레노이드의 전자기력을 계산할 수 있다. (식 1) F = (N × I)2 μ0 A / ( 2g2 ) 여기서, F : 전자기력 (N) I : 코일을 통해 흐르는 전류 (A) N : 회전수 A : 자기장이 작용하는 금속의 면적 (m2) g : 솔레노이드와 금속판 사이의 간격 (m) µ0 : 자유 공간의 투자율 (약 4π × 10-7 T-m/A) 이다. 위.. 2024. 1. 28.
편평한 나선형 코일 인덕턴스(Flat Spiral Coil Inductance) 계산 전류에 대한 자속의 비율을 인덕턴스라고 한다. 아래 식으로 한 층에 감겨진 편평한 나선형 코일의 주어진 크기에 대한 인덕턴스를 계산할 수 있다. 사용된 와이어의 길이와 부피도 계산한다. (식 1) L = N2 * A2 / (30*A - 11*Di) (식 2) A= ( Di + N * (W+S) ) / 2 여기서, L = inductance of coil (µH) W = wire diameter (mm) S = coil spacing (mm) N = number of turns Di = inner diameter (mm) Do = outer diameter (mm), Do = Di + (2 * N * ( W + S)) Lw = 나선형 코일의 길이(코일을 만드는데 사용된 와이어의 전체 길이를 측정한 것), .. 2024. 1. 28.
나선형 코일 인덕턴스(Helical Coil Inductance) 계산 인덕턴스는 물질을 통해 흐르는 전류를 변화시키는 물질의 특성이다 . 헨리 단위 로 측정된다. 나선형 코일의 인덕턴스는 아래 식에 치수를 입력하여 구할 수 있다. 사용된 와이어의 길이와 부피도 계산한다. (식 1) L = R2 * N2​ / [9R​ + 10H​] 여기서, L = inductance of coil (µH) N = number of turns R = radius of coil (mm), 코일 중앙에서 와이어 중앙 길이, R = D/2 H = height of coil (mm), H = N * (S + Dw) Lw = 나선형 코일의 길이(코일을 만드는데 사용된 와이어의 전체 길이를 측정한 것), Lw​ = N * SQRT [(πD​)2+S2​] V = 코일의 부피, V = π * Dw2 * ​.. 2024. 1. 28.
나선(Helix) 길이 계산 나선(Helix)은 3차원 나선형 원형 모양으로 가장 일반적인 응용분야는 스프링이다. 나선의 길이는 직경, 높이 및 피치를 입력하여 아래 식으로 계산한다. (식 1) L = n * SQRT(C2 + P2) 여기서, L : 나선의 길이 n : 나선의 회전수, n = H / P = 나선의 높이/ Pitch C : 막대의 원주, C = π ∗ D(나선의 직경) P : 나선의 피치 이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 나선 높이, 직경 입력시 동일한 단위로 입력한다. 2024. 1. 26.

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