전력공학에서 역률개선은 전력 시스템의 효율성을 높이고 전력 손실을 줄이는 중요한 과정입니다. 역률이란 전압과 전류 사이의 위상차를 나타내는 값으로, 이상적인 상황에서는 역률이 1에 가까워야 합니다. 이는 전압과 전류가 동일한 위상을 가지며, 전력 시스템이 최대의 효율로 작동함을 의미합니다. 역률이 낮다는 것은 시스템에 무효전력이 많이 존재한다는 것을 의미하며, 이는 추가적인 전력 손실과 전기 설비에 대한 부담을 증가시킵니다. 역률을 개선하기 위해, 보통 콘덴서나 리액터와 같은 역률 개선 장치를 사용하여 무효전력을 줄이고 전력 시스템의 효율을 높입니다. 예를 들어, 역률이 0.8이고 출력이 320kW인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 140kVA를 설치했을 때, 합성역률은 ..

가우스 법칙은 전기장과 전하량 사이의 관계를 설명하는 물리 법칙입니다. 이 법칙은 '전기장의 플럭스는 표면을 통과하는 순전하량에 비례한다'는 내용을 담고 있습니다. 가우스 법칙의 공식은 다음과 같습니다. ∮E·dA = Q/ε₀ 여기서, - E는 전기장(Electric Field)을 나타냅니다. - dA는 미소 면적 요소를 나타내며, 전기장이 통과하는 면적을 의미합니다. - Q는 폐곡면 안에 있는 순전하량(Net Charge)을 나타냅니다. - ε₀는 진공에서의 전기상수(Permittivity of Free Space)를 나타내며, 그 값은 약 8.854 x 10⁻¹² C²/N·m² 입니다. 위 공식에는 E는 전력선이 등전위면과 직교하며, 이때의 단위 면적을 통과하는 전기력선수를 의미합니다. 즉, '전기력..

프아송 방정식과 라플라스 방정식은 물리학과 수학에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 두 방정식은 잠재적인 문제를 해결하는 데 사용되며, 특히 전자기학과 유체역학에서 자주 등장합니다. 프아송 방정식은 전하 분포에 따른 전기장의 잠재적인 함수를 찾는 데 사용됩니다. 이 방정식은 다음과 같이 표현됩니다: 여기서 V 는 전기장의 전위차 또는 전위차를 의미하는 함수, ρ는 전하 밀도, 그리고 ε₀는 진공의 유전율을 나타냅니다. ( ε₀ = 8.85 x 10^-19 ) 프아송 방정식은 전하가 존재하는 공간에서만 유효합니다. 프아송 방정식은 물리학에서 중요한 역할을 하는 미분 방정식입니다. 이 방정식은 전기장이나 중력장과 같은 연속적인 힘의 분포를 설명하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 전기장에서 프아송 방정식은 전하..

전자기학 문제 중에 두 벡터의 크기를 주고, 합성 벡터의 크기를 구하라는 문제가 있다. 그러한 문제는 아래와 같이 해결할 수 있다. 그럼 실제로 어떤 식으로 문제가 나오고 풀이할 수 있는지 예시를 보자. 문제] 점 A, B, C에 각각 전하 Q1, Q2, Q3가 대전되어 있을 때, P 지점에성의 합성 전계를 구하라. 단, P 점의 위치는 AB와 AC의 벡터의 합에 위치한 점이며, AB와 AC의 사이 각의 크기는 30도 이다. 풀이] 'AB 사이의 전계 x AC 사이의 전계'의 합성 벡터의 크기는 아래와 같이 구할 수 있다.