사인파의 실효(RMS), 피크, 피크 투 피크, 평균 전압을 서로 변환합니다. 한 값을 입력하면 Vrms = Vpk / √2를 이용해 나머지를 구합니다.
입력
알고 있는 전압 값으로, 선택한 모드에 따라 해석됩니다.
결과
값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.
실효(RMS) 전압으로, 같은 평균 전력을 전달하는 직류 전압과 같습니다: Vrms = Vpk / √2.
세부 정보
사인파의 순간 최대 전압으로, 0에서 마루까지 측정합니다: Vpk = Vrms × √2.
음의 골에서 양의 마루까지의 전체 진폭입니다: Vpp = 2 × Vpk.
사인파의 전파 정류 평균값입니다: Vavg = 2 × Vpk / π ≈ 0.637 × Vpk. 한 주기 전체에 걸친 단순 평균은 0입니다.
실효, 피크, 피크 투 피크 전압
교류 전압은 여러 방식으로 표현할 수 있어 혼동하기 쉽습니다. 같은 사인파라도 실효값, 피크, 또는 전체 피크 투 피크 진폭 중 무엇을 가리키느냐에 따라 120 V, 170 V, 340 V로 표기될 수 있습니다. 이 계산기는 순수한 사인파에 대해 흔히 쓰는 네 가지 표현, 즉 실효, 피크, 피크 투 피크, 그리고 정류 평균을 서로 변환합니다.
공식
사인파 전압의 관계는 다음과 같습니다:
Vrms=2Vpk,Vpp=2Vpk,Vavg=π2Vpk
물리량
기호
피크에 대한 관계
피크 전압
—
실효 전압
피크 투 피크
평균 (정류)
이 계수들은 사인파에만 성립합니다. 사각파, 삼각파를 비롯한 다른 파형은 실효, 피크, 평균값 사이의 비가 다릅니다.
계산 예시
전원이 120 V 실효값으로 정격되어 있다고 합시다. 그 피크는:
Vpk=120×2≈169.7V
전선이 실제로 겪는 전체 진폭은 피크 투 피크 값입니다:
Vpp=2×169.7≈339.4V
그리고 정류 평균은 입니다.
"평균"에 대한 주의
한 주기 전체에 걸친 사인파의 단순 평균은 양의 절반과 음의 절반이 정확히 상쇄되어 0입니다. 여기서 보고하는 평균은 파형의 절댓값에 대해 계산한 전파 정류 평균입니다. 이는 정류기 출력과 정류된 전류에 반응하는 가동 코일형 계측기에 의미가 있는 값입니다.
왜 중요한가
전원과 신호 전압은 거의 항상 실효값으로 표기됩니다. 저항성 부하에 전달되는 전력을 결정하는 값이기 때문입니다. 120 V 실효 전원은 120 V 직류 전원과 똑같이 히터를 가열합니다. 그러나 절연, 커패시터 전압 정격, 오실로스코프 판독값은 모두 눈에 띄게 더 큰 피크나 피크 투 피크 값과 관련됩니다. 이 세 가지를 구분해 두면 부품을 과소 정격하거나 파형을 잘못 읽는 일을 막을 수 있습니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
실효 전압이란 무엇인가요?
실효(RMS, 제곱평균제곱근) 전압은 교류 파형이 저항성 부하에 전달하는 평균 전력과 같은 평균 전력을 전달하는 직류 전압의 값입니다. 사인파의 경우 피크 전압을 2의 제곱근으로 나눈 것과 같습니다: Vrms = Vpk / √2 ≈ 0.707 × Vpk. 120 V나 230 V 같은 전원 전압은 실효값으로 표기됩니다.
실효 전압과 피크 전압은 어떤 관계인가요?
순수한 사인파에서 피크는 실효값에 2의 제곱근을 곱한 것입니다: Vpk = Vrms × √2 ≈ 1.414 × Vrms. 따라서 120 V 실효 전원은 실제로 각 주기의 마루에서 약 170 V에 도달합니다. 이 계수는 사인파에만 적용되며, 다른 파형은 파고율이 다릅니다.
피크 투 피크 전압이란 무엇인가요?
피크 투 피크 전압은 파형의 최고점과 최저점, 즉 마루에서 골까지의 차이입니다. 대칭 사인파의 경우 피크의 두 배입니다: Vpp = 2 × Vpk. 오실로스코프는 화면에서 직접 읽기 가장 쉬운 진폭이기 때문에 흔히 피크 투 피크로 표시합니다.
사인파의 평균 전압은 얼마인가요?
한 주기 전체에 걸친 사인파의 단순 평균은 양의 절반과 음의 절반이 상쇄되어 0입니다. 여기서 말하는 "평균"은 파형의 절댓값에 대해 구한 전파 정류 평균입니다: Vavg = 2 × Vpk / π ≈ 0.637 × Vpk. 이는 정류기와 계측기 회로에 관련된 값입니다.