본문 바로가기

전체 글343

병렬 저항(Parallel Resistance) 계산 저항은 표준 단위인 Ω 으로 측정하며, 1 Ω 은 1 V의 전위차가 가해질 때 1 A의 전류가 흐르는 도체의 저항이다. 저항은 전하 흐름을 방해하는 전기 재료이며, 저항값이 낮을수록 재료의 전도성이 더 강하고, 값이 높을수록 재료의 절연성이 강하다는 의미이다. 저항을 직렬로 연결하면 동일한 전류가 흐르므로 전체 저항은 합산하면 된다. 병렬 회로는 모든 저항 끝단의 전위차(전압)가 동일하다. 그러나 개별 저항을 통해 흐르는 전류는 다르며 저항에 따라 달라진다. 이러한 종류의 회로에 대한 등가 저항은 아래 공식으로 구한다. 즉, 병렬로 연결된 저항 그룹의 등가 저항 R은 개별 저항의 역수 합의 역수이다. (식 1) 1/ R = 1/ R1 ​+ 1/ R2​ + … + 1/ Rn ​ 여기서, R : 등가 병렬 .. 2024. 1. 24.
브레이크 클램프 하중(Brake Clamp Load) 계산 브레이크 클램프 하중은 움직이는 물체를 멈추기 위해 브레이크 시스템에서 발생하는 최대 제동력이다. 일반적으로 회전하는 모든 물체에 동일하게 적용되는 마찰력이다. 건식 디스크 브레이크의 경우 브레이크가 슬라이딩 유형인지 반대 피스톤인지는 중요하지 않다. 뉴턴의 제3법칙에 따르면 모든 힘은 동일하고 반대되는 반작용을 하며 슬라이딩 캘리퍼의 반력은 반대쪽 피스톤의 반력과 동일하다. (식 1) C = T / (re * μf * N) 여기서, C : 브레이크 클램프 하중 (N) T : 브레이크 토크 (Nm) re : 디스크 유효 반경 (m) uf : 브레이크 라이닝 재료의 마찰 계수 N : 마찰면 수 이다. 브레이크 디스크의 유효 반경(토크 반경)은 브레이크 패드의 면적 중심을 기준으로 한다. 완전 원형 브레이크.. 2024. 1. 23.
장력 롤 부하(Tension Roll Load) 계산 롤투롤(Roll to roll) 장비의 Tension Roll에 걸리는 부하(Load)를 측정하기 위한 적합한 로드 셀을 결정하기 위한 계산기이다. 아래 식으로 Force 방향에 따라 장력 롤의 적절한 정격 하중을 계산한다. (식 1) Load = [4P*sin(B/2) - W*cos(A)] / 2 ------- Force 방향 위 (식 2) Load = [4P*sin(B/2) + W*cos(A)] / 2 ------- Force 방향 아래 여기서, P: Web Tension B: Wrap Angle (web과 roll 접촉 각도) W: Roll Weight A: Force Angle 이다. 힘의 단위(Tension과 Roll Weight)는 kgf, lbf 또는 N 으로 동일한 단위로 입력 바란다. H.. 2024. 1. 22.
휘스톤 브리지 (Wheatstone bridge) 회로 및 출력 전압 계산 휘스톤 브리지(Wheatstone bridge)는 저항을 측정하는 데 사용되는 전기 브리지 회로이다. 휘스톤 브리지는 작은 저항을 측정하는 데 자주 사용되므로 저항 온도계 및 스트레인 게이지와 같은 센서 응용 분야에 유용하다. 휘스톤 브리지 회로는 상호 연결된 4개의 저항기 Ra, Rb, Rc 및 Rx 로 구성된다 . 두 저항 Rb / Ra 의 비율이 두 Rx / Rc 의 비율과 같으면 브리지 Vo 양단의 전압은 0이 된다. 이 계산기는 Rx 저항이 주어지면 위 그림에서 Vo를 계산하거나 Vo이 주어지면 Rx 저항을 계산할 수 있다. (식 1) Rx = (Rb * Rc) / Ra (식 2) Vo = Vin * [Rx/(Rx+Rc) – Rb/(Rb+Ra)] (식 3) Rx = [RbRc+Rc⋅(Ra+Rb).. 2024. 1. 21.
RMS 전압(RMS Voltage)과 Peak 전압 변환 DC 전압의 극성과 DC 전류의 방향은 항상 동일하므로 일정한 값으로 표현 가능하다. 반면, AC 전압은 방향과 값이 정기적으로 바뀌며 정현파(사인파)로 표현된다. 전압의 진폭이 시간에 따라 지속적으로 변하기 때문에 크기를 표현하는 것이 불가능하다. 그러므로, AC 사인파는 RMS 값, 평균값, 순간값, 피크 값, 피크 대 피크 값 등으로 나타낸다. AC의 RMS(Root Mean Square)값(실효값 또는 가상값)은 특정 시간 동안 회로나 저항을 통해 흐를 때의 DC값이며 동일한 양을 생성한다. 즉, AC의 RMS 값은 DC와 비교할 때 AC 및 DC 전류가 특정 시간 동안 동일한 회로를 통해 흐를 때 동일한 양의 열을 생성한다. AC 사인파를 정류기를 통해 DC로 변환된 값을 해당 AC 사인파의 평.. 2024. 1. 21.
표본 크기(Sample Size) 계산 설문조사에 적합한 표본 크기를 결정하여야 하는 변수는 모집단 규모(Population Size), 오차한계(Margin of Error), 신뢰수준(Confidence Level), 표준편차(standard deviation) 이다. 일반적으로 모집단이 클수록 정확한 결과를 생성하려면 더 큰 표본이 ​​필요합니다. 오차한계는 결과에서 허용할 수 있는 잠재적인 변동 수준으로 오차한계가 낮을수록 더 높은 표본 크기가 필요하다. 예를 들어, 5% 오차한계를 지정하면 설문조사 응답의 95%가 실제 모집단 값의 5% 내에 속해야 합니다. 신뢰수준은 표본 크기가 대상 모집단을 정확하게 나타낼 확률이며, 설문조사 결과에 대해 얼마나 확신하는지를 나타내는 척도이다. 신뢰수준이 높을수록 데이터가 더 정확하다. 표준편차는.. 2024. 1. 21.
정류회로 (Rectifier Circuit) 와 DC 전압 계산 교류(AC)는 직류(DC)와 달리 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전류이다. 직류(DC)의 방향은 항상 일정하다. 직류(DC)는 배터리를 충전하는 데 사용되며 거의 모든 전자 시스템에서 전원 공급 장치로 사용된다. 우리가 사용하는 많은 전자기기들은 직류 전원을 필요로 하며, 정류기를 사용하여 교류(AC)를 직류(DC)로 변환하여 사용한다. AC 전원에서 DC 전원을 얻는 과정을 정류(Rectification)라고 하며, 그 회로를 정류회로(Rectifier Circuit)라고 한다. 정류에는 전파(full-wave)정류와 반파(half-wave)정류가 있으며, 전파 정류기(full-wave rectifier)는 AC 파형의 양쪽 절반을 정류하여 AC를 DC로 변환하는 전자 회로로, 반파 정류기(half-.. 2024. 1. 19.
열저항(Thermal Resistance) 계산 열 저항은 열 전달에 저항하는 능력으로, 열 흐름을 차단하는 물질 또는 시스템의 능력이다. 재료 또는 시스템의 온도를 올리는 데 필요한 열 에너지의 양은 재료 또는 시스템의 열저항에 의해 결정된다. 전자 장치, 기계나 건물의 단열 등 열 전달 시스템을 설계하고 최적화하려면 열저항을 이해해야 한다. 물건의 형상, 물건과 주변과의 온도차, 재료의 치수(면적과 두께), 재료의 종류 등이 열저항에 영향을 미친다. 또한 재료의 열저항은 압력, 표면적, 다공성, 온도차, 재료 두께, 열전도도 같은 재료의 물성 등에 따라 영향을 받는다. 일반적으로 압력이 높고 표면적이 작으며 기공률이 높고 열전도도(금속의 열전도도 참조)가 낮으며 재료의 두께가 크면 열저항이 커진다. 아래 식으로 물체의 열 저항을 구할 수 있다. (.. 2024. 1. 19.
역률(Power Factor)과 kW를 kVA 로 변환 kW는 전기 회로에서 실제 작업을 수행하는 전력량이며, kVA는 피상 전력을 의미하며 실제 전력과 무효 전력을 모두 포함하는 총 전력을 나타낸다. kVA는 아래 식과 같이 실제 전력 kW를 역률 PF 로 나눈 값과 같다. (식 1) kVA = kW / PF 발전기와 같이 유도 특성을 갖는 전기 시스템에서 실제 전력과 피상 전력이 동일하지 않은 경우가 많으며, 실제 전력은 항상 피상 전력과 같거나 작다. 피상 전력은 시스템에 전달되어야 하는 전압과 전류의 크기로 계산하며, 일반적으로 변압기, 발전기 및 전기계통장비는 피상 전력을 표기한다. 위 식에서 피상 전력에 대한 실제 전력의 비율을 역률(PF)이라고 하며, AC 회로에서 역률은 0에서 1 사이의 값을 가진다. 모든 전력이 실제 전력이 없는 무효 전력(.. 2024. 1. 18.
전기 에너지(Electrical Energy) 및 전력(Power) 계산 하전 입자의 운동에너지와 위치에너지로부터 파생되는 에너지를 전기적 위치에너지라고 하며, 전기적 위치에너지를 변환한 에너지를 전기 에너지라 한다. 즉, 전기 에너지는 한 지점에서 다른 지점으로 전자가 이동할 때 생성되는 에너지로 정의할 수 있다. 전기 에너지의 단위는 J = W-s 이다. 전력은 전기 에너지가 일을 할 수 있는 능력을 말하며, 단위 시간당 수행되는 전기 작업의 양으로 정의한다. 전력의 SI 단위는 W 또는 J/s로 표시한다. 전기제품에 의해 전달되는 전기 에너지 계산을 위해 아래의 식을 이용한다. (식 1) E = P * t (식 2) t = E / P 여기서, E : 전기 에너지 (J) P : 전력 (W), P = V * I t : 에너지 시간 (sec) 이다. 전기 에너지는 열 에너지,.. 2024. 1. 16.
변형 에너지(strain energy) 계산 재료의 탄성구간에서 신장(또는 압축)하는 동안 외부 힘에 의해 수행된 일은 재료에 위치 에너지(U)로 저장되며 재료의 변형 에너지라고 한다. 이런 변형 에너지는 대부분 기계적 일의 형태로 회복 가능하다. 아래 식으로부터 재료의 변형 에너지를 구한다. 변형에너지의 단위는 J = N-m 이다. (식 1) U = 1/2 * F * l 위 식의 양변을 재료의 부피인 V = AL로 나누면 단위 부피(V)당 변형에너지를 구할 수 있다. (식 2) U/AL = 1/2 * Fl /AL = 1/2 * (F/A) * (l/L) = 1/2 * stress(σ) * strain(ε) = 1/2 * E * strain2 또한 E = σ / ε 이므로, 위의 식은 아래와 같이 나타낼 수도 있다. E = σ / ε = (F/A) .. 2024. 1. 16.
운동량(momentum)과 충격량(impulse) 운동량은 질량과 속도의 곱으로 벡터량이다. 속도 V로 움직이는 질량 m인 물체의 운동량은 P = m * V 이다. 따라서 물체의 질량이 클수록, 속도가 클수록 운동량도 커진다. 무겁고 빠른 속도로 움직이는 물체는 가볍고 느린 속도로 움직이는 물체보다 더 큰 운동량을 갖는다. 운동량의 단위는 kg-m/s 또는 N-s 이다. (식 1) P = m * V P : 운동량, momentum (kg-m/s) m : mass (kg) V : 속도 (m/s) 뉴턴의 제2법칙에 따르면, 주어진 시간 동안 입자에 일정한 힘이 작용하면 힘(F)과 시간 간격(Δt)의 곱은 운동량의 변화(ΔP)와 같다. F = ma = m (V-Vo) / Δt = ΔP / Δt 이므로, ΔP 는 아래와 같다. (식 2) ΔP = F * Δt .. 2024. 1. 14.

티스토리툴바