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정전용량(Capacitance)과 kVAR 로부터 Farad 변환 정전용량(Capacitance)은 유전 물질(유전체)이 전하를 축적할 수 있는 능력으로 C로 표시하며, 단위는 F (Farad, 패럿)이다. 1 Farad는 전위를 1 V 상승시키는데 1 C (쿨롱)의 전하가 필요한 두 도체간의 정전용량이다. (식 1) C (Farad) = Q / V 정전 용량 C (F)인 캐패시터(Capacitor)에 주파수 f (Hz)의 전압을 인가했을 때 발생하는 용량 리액턴스 Xc (Ω)는 다음 식으로 계산할 수 있다. (식 2) Xc = V/I = 1 / (2π*f*C) 이 때, 무효 전력 Q (VAR)는 전압(V)의 제곱을 리액턴스 Xc로 나눈 값과 같으며, (식 1)과 (식 2)로부터 아래와 같다. (식 3) Q (VAR) = VI = V2 / Xc = V2 / (1 / (.. 2024. 1. 14.
계측 신호(4-20 mA 전류)에서 공정변수값 변환(공정변수에서 4-20 mA 전류 변환) 아래 계산기는 계측 신호의 LRV, URV, 입력신호를 통해 출력신호의 mA, 백분율 값을 구하는 데 사용한다. 우선, 주어진 신호 비율(0~100%)에 대한 공정변수를 계산한다. (식 1) 공정변수, PV = Span * X /100+ LRV 여기서, Span = URV – LRV URV : Upper Range Value(상한값) LRV : Lower Range Value(하한값) X : 계측 신호의 백분율 % 위의 식을 (4-20mA) 에 적용하면, 아래와 같다. (식 2) (4-20mA) 신호 = (20-4) * X / 100+ 4 = (X + 25) / 6.25 (식 3) X = (4-20mA) * 6.25 - 25 HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 예를 들어 유량 게이지의 계측 범위가 0.. 2024. 1. 14.
중량 % (Weight Percent)를 원자 % (Atomic Percent)로 변환 금속 합금이나 화합물의 중량 %(Wt. %)를 원자 %(At. %) 로 변환하고자 할 때 아래와 같은 방법으로 변환할 수 있다. 예를 들어 합금 원소가 두 개인 경우, 이 원소를 각각 X와 Y라면, X와 Y의 At. %는 아래와 같다. (식 1) X At.% = 100 * (X Wt.%) / (X 원자량) / [ (X Wt.%) / (X 원자량) + (Y Wt.%) / (Y 원자량) ] (식 2) Y At.% = 100 * (Y Wt.%) / (Y 원자량) / [ (X Wt.%) / (X 원자량) + (Y Wt.%) / (Y 원자량) ] 만약, 원소가 3개 이상이라면, 분모에 나머지 원소들의 (Wt. %) / (원자량)의 값을 더하여 총합계를 구한 후 각각의 원소의 At. %를 구한다. 원소 선택 H H.. 2024. 1. 12.
원자 % (Atomic Percent)를 중량 % (Weight Percent)로 변환 금속 합금이나 화합물에 대한 화학조성은 원자 %(At. %)로 표기된 정보가 많은데, 이를 중량 %(Wt. %) 로 변환하고자 할 때 아래와 같은 방법으로 변환할 수 있다. 예를 들어 합금 원소가 두 개인 경우, 이 원소를 각각 X와 Y라면, X와 Y의 Wt. %는 아래와 같다. (식 1) X Wt.% = (X At.%) (X 원자량) * 100 / [ (X At.%) (X 원자량) + (Y At.%) (Y 원자량) ] (식 2) Y Wt.% = (Y At.%) (Y 원자량) * 100 / [ (X At.%) (X 원자량) + (Y At.%) (Y 원자량) ] 만약, 원소가 3개 이상이라면, 분모에 나머지 원소들의 (At. %) (원자량)의 곱을 더하여 총합계를 구한 후 각각의 원소의 Wt. %를 구한다.. 2024. 1. 11.
운동에너지(Kinetic Energy) 계산 특정 물체의 운동에너지는 운동과 질량으로 인해 생성되는 에너지이다. 아래 방정식은 테니스 공, 자동차, 행성과 같은 표준 물체의 운동에너지를 결정하는 데 사용된다 . 운동에너지는 스칼라 수량이다. 즉, 크기(수치)만 있고 방향은 없으며 항상 0이거나 양수이다. (식 1) Ek = 1/2mv2 (식 2) m = 2Ek / v2 (식 3) v = sqrt (2Ek / m) 여기서, Ek : kinetic energy, J = kg-m2/s2 m : mass, kg v : 속도, m/s 이다. 속도를 2배로 늘리면 운동에너지가 4배로 증가하며, 이는 운동에너지가 속도에 비선형적이라는 것을 의미한다. 완전 탄성 충돌에서는 충돌 전후에 시스템의 운동에너지는 일정하게 유지되나, 자동차 충돌과 같은 실제 상황에서는 .. 2024. 1. 10.
중력 위치에너지(Gravitational Potential Energy) 계산 중력 위치에너지(Gravitational Potential Energy)는 중력장에서의 위치로 인해 물체에 저장되는 에너지로, 물체가 서로를 향해 떨어질 때 방출되는(운동 에너지로 변환되는) 중력장과 관련된 위치에너지이다. 아래 중력 위치 에너지 방정식을 사용하는 실제 예는, 롤러코스터 꼭대기에서의 위치 에너지 계산, 엘리베이터를 목표 층까지 들어올리는 데 필요한 에너지 계산 등이 있다. (식 1) Ep = mgh (식 2) m = Ep / gh (식 3) h = Ep / mg 여기서, Ep : gravitational potential energy, J = kg-m2/s2 m : mass, kg g : 중력가속도, m/s2 h : height, m 이다. 힘은 질량과 가속도의 곱이며 단위는 kg-m/s.. 2024. 1. 9.
파동(wave), 주파수(frequency) 및 파장(wavelength) 계산 파동(wave)은 공간을 따라 한 지점에서 다른 곳으로 진동이 전파되는 현상이다. 주파수(frequency)는 단위 시간당 발생하는 파동 수를 나타내며 일반적으로 헤르츠(Hz)로 측정한다. 따라서 파동이 1초에 60번 반복되면 그 주파수는 60 Hz가 된다. 파장(wavelength)은 일반적으로 람다(λ)로 표시하며 정현파(사인파)의 동일한 두 지점 사이의 거리이다. 이는 매질 내 파동의 속도(V)를 주파수(f)로 나눈 값과 같다. 파동이 이동하는 매체에 따라 다르며, 단위는 미터 등과 같은 거리 단위를 갖는다. 파장, 주파수 및 파동 속도는 아래 식으로 나타낸다. (식 1) λ = V / f (식 2) V = λ f (식 3) f = V / λ 여기서, λ : 파장(wavelength), m V : .. 2024. 1. 8.
광속(luminous flux), 광도(light intensity) 및 조도(illuminance) 계산 광속(light flux, luminous flux, Lumen)은 광원이나 조명 장치에서 생성되는 가시광선의 세기를 측정한 것으로, 이는 방사선원에서 모든 방향으로 방출되는 빛의 양을 나타내므로 전체 광 출력을 의미한다. 루멘(lm) 단위로 측정되며, 광속은 감지된 빛의 세기에만 관련된다. 예를 들어 백열등과 형광등과 같이 같은 출력(watt)의 광원이라도 서로 다른 양의 빛을 생성하므로 전력량으로 빛의 세기를 측정하지 않고 광속으로 비교하여야 한다. 광도(light intensity, Candela)는 특정 방향으로 방출되는 빛의 방사를 나타내는 값이다. 동일한 광속을 갖는 램프는 빔 각도에 따라 완전히 다른 광도를 가질 수 있다. 따라서 광도는 빛이 얼마나 집중되어 있는지 또는 방출된 빛의 밀도가 .. 2024. 1. 7.
파동 강도(Wave Intensity) 계산 단위 시간당 단위 면적을 통과하는 에너지의 양은 파동의 강도이다. 즉, 강도는 단위 면적당 전력으로 정의된다. 파동이 통과하는 면적은 파동의 속도방향과 수직이며, 파동은 모든 방향으로 이동하므로 면적은 구의 표면적과 같고, 파동의 강도는 아래 식으로 나타낸다. (식 1) I = (energy/time) / area = power / area = P / (4πR2) 여기서, I : Intensity (W/m2) P : 전력, 파동의 근원에 의해 생성된 단위 시간당 에너지 (W = J/s) R : Radius (m) 이다. 진행파의 강도는 진폭의 제곱과 주파수의 제곱에 비례합니다. 즉, 주파수나 진폭이 2배가 되면 강도는 4배만큼 증가한다. 또한 , 파동 에너지의 흡수가 없다면, 파동원으로부터 거리가 증가하.. 2024. 1. 7.
파이프 파열 압력(Burst Pressure) 계산 파열 압력은 파이프나 튜브와 같은 압력 용기가 파열되거나 "파열"되기 전에 변형되기 시작하는 압력입니다. 재료의 강도와 파이프치수를 아래 계산기에 입력하여 파열 압력을 구한 후, 압력 용기나 파이프의 사용압력을 결정하는데 이용한다. ( 아래 식을 Barlow 공식이라고 한다.) (식 1) P = 2 * S * t / D 여기서, P : 내부 압력(MPa) S : 재료 응력(MPa) t : 파이프 두께(mm) D : 파이프 직경(mm) 이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 변형이 시작하는 내부 압력을 계산하고자 할 때는 재료의 항복 강도(Yield Strength)를 넣으면 된다. 또한, 파열 압력 계산을 위해서는 인장 강도(Ultimate Tensile Strength)를 입력하도록 한다. 실제.. 2024. 1. 5.
진공 누설률(Leak Rate) 계산 챔버 내의 압력 변화는 내부 부피에 압력 변화를 곱하고 그 결과를 압력 변화에 필요한 측정 시간으로 나누어 누설률(Leak Rate)로 변환할 수 있다. 즉, 챔버 부피, 압력 변화, 경과 시간을 아래 식에 입력하여 계산할 수 있다. (식 1) L = V x ΔP/ΔT 여기서, L : Leak Rate (Pa-m3/s) V : 챔버 부피 (m3) ΔP : 압력 변화 (Pa) ΔT : 경과 시간 (sec) 이다. HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 Leak Rate의 단위는 Pa-m3/s 로 나타내며, torr-liter/s 나 atm-liter/min 로 변환하여 사용한다. (1 Pa = 0.00750062 torr, 1 Pa = 0.00000987 atm) 2024. 1. 5.
전기 사용 요금 계산 kWh 당 사용요금과 소비전력(W)을 아래 계산기에 입력하여 일별, 월별, 연간 단위의 전기 사용량(kWh)과 전기 비용을 구할 수 있다. (식 1) 일 전기 사용량(kWh/day) = 소비전력(W) * 일 사용시간 (hr/day) / 1000 (식 2) 일 전기 비용 (원/day) = 일 전력사용량(kWh/day) * 단위 kWh당 전기 비용(원/kWh) HTML 삽입 미리보기할 수 없는 소스 월간 전기 사용량은 일 전기 사용량에 30을 곱하여 구하였으며, 연간 전기 사용량은 365를 곱하여 계산하였다. 2024. 1. 4.

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