전류, 전압, 도체, 전력, 직류, 교류

이전 포스팅에서 전류는 전하의 흐름이라고 언급했다. 더 구체적으로, '양'전하의 흐름이 전류다. 전자의 이동방향과 정반대다.

​

전압은 전류, 즉 전하의 흐름이 생기게 만들어 주는 힘이다.

​

냇물은 상류에서 하류로 중력에 의해 흐른다.

​

흐르는 물은 전류이고 전압은 상류와 하류의 기울어짐이라고 할 수 있다.

​

애초에 기울어지지 않았다면 냇물은 고여있을 테니까.

​

추가적으로 설명하자면, 물의 이동방향에 존재하는 돌들은 저항이라 할 수 있다.

​

위의 예시를 이해하면 전압을 기전력, 전위, 전위차라고 불리는 이유를 이해할 수 있게 된다.

​

이러한 전압은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르며, 상대적인 값이다.

​

즉, '나는 키다 크다' 가 아닌 '나는 너보다 키가 크다' 라는 말이 더 적절한 것처럼 전압도 그렇게 불려야 한다는 것이다. 또 다른 예시를 들자면

ex) 한라산은 1950m이다 → 한라산은 '해수면을 기준으로' 1950m이다

ex) 이 건전지는 1.5V이다 → 이 건전지는 '+, - 부분을 기준으로' 1.5V이다

​

도체란, 전류가 잘 통하는 물질을 뜻한다.

​

전류가 잘 통하기 위해서는 전자의 움직임이 자유로워야 한다.

​

이러한 전자를 자유전자라고 하는데, 금속결합을 할 때 에너지띠의 가장 바깥에 존재하는 전자의 힘이 자유로워지면서 생긴다고 한다(한정적인 설명).

​

그래서 금속이 도체인 경우가 많다. 전류가 잘 통하면 통할수록 전도성이 좋다고 표현한다.

​

인체도 도체이긴 한데 쉽게 통하지는 않고 통한다 하더라도 전류가 5~12V 정도면 생명에 지장은 없다고 한다.

​

다만, 그 전류가 심장을 관통한다면 굉장히 위험하다고 한다.

​

그리고 거짓말탐지기의 원리도 도체를 통해 설명할 수 있다. 대개 사람은 거짓말을 하면 땀을 더 많이 흘린다.

​

수분이 많아지면 전류가 더 잘통하게 되고 이러한 전류의 세기의 증가로 거짓말인지 아닌지를 판단한다고 한다.

​

전력은 무엇일까? 전력은 電力, 전기적인 힘이다.

​

전력의 정의는 '단위시간당 에너지를 다른 에너지로 변환시키는 속도'라고 할 수 있다.

​

단위는 W이며, 구하는 공식은 P = EI(전압*전류)다.

​

와트의 크기가 클수록 에너지를 더 빨리 변환시킨다는 것이다. 예를 들어, 15W짜리 전구와 60W짜리 전구를 비교해보자.

기타 장비는 동일하다고 했을 때 이러한 차이가 난다. 즉, 와트가 높을수록 빛에너지로 더 빨리, 많이 전환된다.

​

에너지는 일을 할 수 있는 능력을 뜻하고 공식은 E = P*시간 이다. 단위는 J을 쓴다.

​

직류는 전류의 방향이 일정하고 시간에 따라 전류의 세기가 일정한 것을 의미한다.

​

교류는 전류의 방향이 바뀌는 것을 의미한다.