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작성일 : 04-07-14 12:55
[일반] [참고] 주파수에 관하여...
 글쓴이 : 허브
조회 : 3,094  

주파수(周波數:Frequency)란 진동전류나 전파 또는 음파 등이 반사·굴절하여 파상으로 방향을 바꾸는 주기적 현상으로 그 주기적 파상 현상이 1초동안에 반복되는 횟수를 말합니다.

독일의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)가 전기진동의 실험에 의해 전자파의 존재를 확인하고 이것이 반사·굴절 등의 현상에서 완전히 광파와 같은 성질을 가졌음을 실증하였다고 합니다.

주파수란 이와 같은 반사 굴절현상이 주기적으로 일정한 속도로 반복변동하는 상태(주기현상)가 1초동안에 몇번 반복되는가를 나타내는 수를 말하며 한편 진동수라고 합니다.

단위는 1초동안의 진동수가 1인 경우에는 1헤르츠(Hz) 또는 1사이클(c/s), 1초동안 1000회인 경우엔 1킬로헤르츠(KHz), 백만회를 메가헤르츠(MHz)라고 하며 극히 많은 진동수인 10억회는 기가헤르츠(GHz)라 부릅니다.

전파는 주파수가 낮을수록 파상의 파장이 길기 때문에 장파라고 하는데 편의상 30KHz를 기점으로 하여 주파수의 수를 10배마다 구분하고 각 구분사이의 주파수 범위를 주파수대라 하며 각각 장파, 중파, 단파, 초단파, 극초단파, 마이크로파 등의 명칭을 붙이고 있습니다.


 ** 상용주파수의 50㎐와 60㎐의 차이는 무엇일까요? **

전류가 흐르면 자계가 발생하고 코일 속에서 자석을 움직이면 코일에 전류가 흐른다는 원리는 초등학교에서 배운 사실이다. 전기와 자기는 뗄 수 없는 관계있습니다.

교류발전기의 원리는 자장 속에서 도체를 회전운동 시켜 전류를 발생시키는 것입니다.
1초에 60회전 시키면 60 Hz, 100회전 시키면 100 Hz의 전류가 발생합니다.

일상 생활에서는 3상 교류를 사용하는데 3상이란 도체 3개를 일정한 각도로 동시에 회전 시킨다는 의미입니다.

우리나라를 상용주파수로 60Hz를 쓰고 있는데 일본은 상용주파수로 50Hz로 쓰고 있습니다.
그렇다면 이러한 주파수의 차이점은 무엇일까요.

세계적으로 상용주파수는 50Hz 와 60Hz 를 쓰고 있습니다.
별다른 차이는 없고 방식의 차이입니다.

(역사적 배경?  50Hz는 독일의 발전기 방식이고 60Hz 는 미국의 발전기 방식 인데 전기 사업을 시작할 때 어느 나라 발전기를 수입하였는지에 따라 다릅니다.)

우리나라의 경우는 60Hz를 사용하고 있으며 일본의 경우는 지방에 따라 50Hz와 60Hz를 쓰고 있습니다.동 일본은 50Hz이고 서 일본은 60Hz입니다.

80( ? )년대만해도 제품에 따라 50Hz와 60Hz를 구분하여 트랜스 설계하는 등 차이가 있었지만 최근엔 대부분 50Hz와 60Hz를 겸용하여 사용할 수 있도록 되어 있습니다.

다만 상용주파수가 바뀜에 따라 영향이 있으리라 생각되어지는 것은 큰 회전체 제품이라든지 코일 관련제품 (열이 남) 외에는 문제가 없습니다.

아래의 공식을 고려하면 부하의 종류별로 주파수가 변화하면 임피던스의 변화를 알 수 있어 부하에 열이나든지, 밝아지든지 하는 현상을 알수 있을 것입니다.

용량성 부하의 경우 이피던스는 Xc=(1/(2*3.14fC))
유도성 부하의 경우 이피던스는 XL= 2*3.14fL

전기 설비의 큰 팬같은 경우에는 자체 인버터가 있어 자체적으로 파형 정형 및 주파수 설정을 하기도 합니다

 주파수 변화 때의 영향

 ● 50Hz용을 60Hz에서 사용시

  - 형광등 : 램프가 어둡고 점등이 잘 안된다
  - 세탁기 : 모터의 회전이 빨라져 과열되고 타이머도 빨라진다.
  - 냉장고 : 서리제거가 빨라진다 냉각능력은 변하지 않는다.
  - 전자레인지 : 가열이 불균일하게 되고 트랜스가 과열된다
  - 교류용 전기시계 : 시간이 빨라진다
  - TV : 별 영향이 없다
  - 전열기. 백열전구 : 영향이 없다

 ● 60Hz용을 50Hz에서 사용시

  - 형광등 : 램프가 밝아지나 전류가 증가하여 안정기의 수명이 짧아진다
  - 세탁기 : 50Hz용을 60Hz에서 사용시와 반대 현상
  - 냉장고 : 서리 제거가 늦어진다 냉각능력은 변하지 않는다
  - 전자레인지 : 가열이 불균일하게 된다
  - 교류용 전기시계 : 시간이 늦어진다
  - TV : 별 영향이 없다
  - 전열기. 백열전구 : 영향이 없다

위의 내용을 잘 살펴보면 짐작이 가능하리라 믿지만 주파수는 유도전동기(교류전동기)의 회전속도를 변화시키고 전류를 변화시키게 된다.
국내용 제품은 60Hz 전용이나 외국여행중 구입하는 제품은 제품사양을 반드시 확인해야 한다.

전동기 회전수와 주파수의 관계는 다음과 같다.

    초당 회전수 = 120f/P      f : 주파수            P : 전동기 극수(보통 4극)

50Hz에서 60Hz로 변하면 회전속도가 20% 증가한다. 전류의 변화는 회로의 조건에 따라 달라진다

(출처:http://www.namjeon.co.kr/tech_eng/tech7.htm)

 
 

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