안녕하세요. 양진목입니다.
정현파정상상태에서 p=vi는 특정한 경우에서만 정현파가 됩니다.
일반적으로는 '상수+정현파' 꼴입니다.(교재 157p)
앞서 드린 답변에서도 언급하였지만 무효전력은 수학적인 정의에서 출발합니다.(교재 158p)
정현파정상상태에서 R, L, C의 순간전력을 구해보면(교재 157p)
1. R의 순간전력 p(t)=A+A*cos(2wt+θ) 꼴인데 이때 p(t)≥0입니다.(즉, 전력을 흡수만 함)
2. L, C의 순간젼력 p(t)=A*cos(2wt+θ) 꼴이므로 이때 p(t)는 한 주기 동안 전력의 공급, 흡수를 반복합니다.
그런데 일반적으로 정현파정상상태에서 어느 소자의 순간전력 p(t)=A+B*cos(2wt+θ) 꼴로 주어지는데 일반적으로 A<B이므로 p(t)의 그래프에서
p(t)<0인 성분이 발생하는 원인을 찾기 위해 p(t)를 평균전력, 무효전력으로 나타내어 보면
p(t)=P+P*cos(2wt+θ)-Q*sin(2wt+θ)이 됩니다.
위 식에서 앞의 두 항 P+P*cos(2wt+θ)는 R의 순간전력과 같은 꼴이고 세번째 항 -Q*sin(2wt+θ)는 L, C의 순간전력과 같은 정현파 꼴이므로
p(t)<0인 구간이 발생하는 원인을 세번째 항 -Q*sin(2wt+θ)에서 찾을 수 있습니다. 이때 Q>0이면 무효전력을 흡수, Q<0이면 무효전력을 공급한다고 편의상 그렇게 이야기할 뿐이고 실제 Q라는 물리량이 존재하여 어느 소자에 일방적으로 흡수되거나 공급되거나 하는 것은 아닙니다. 전압위상이 전류위상보다 빠르면 Q를 흡수, 전압위상이 전류위상보다 느리면 Q를 공급한다고 표현하는 것으로 이해하시면 됩니다.
학습초기에는 여러 쏘스로 범위를 넓히면 효율이 떨어지므로 우선 현재 학습 중인 교재를 반복해서 읽으시면서 이해가 되지 않는 부분은 일단 넘어가는 방식으로 해서 우선 전범위를 한번 다 보시는 식으로 진행하는 것이 좋습니다. 이렇게 진행하다 보면 뒤로 갈수록 현재 이해가 되지 않는 것은 이미 상당 부분 해결되어 있는 경우가 많습니다. 그래서 지금 상황에서는 일단 주어진 정의를 그대로 받아들이시고 교재의 문제를 풀어서 답을 내는 것에 초점을 맞추시는 것이 더 중요합니다.
답변이 되었는지 모르겠습니다.
그럼 안녕히계세요.