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안녕하세요 공직자에요.

 

계속 회로이론에 관련하여 포스팅을 올리고 있는데

 

회로이론이라는 학문이 굉장히 방대하기 때문에 여러분께 풀 썰이 너무나 많네요!

 

썰이 너무 많아서 어디서부터 뭘 풀어야할지 잘 몰라서

 

다소 포스팅이 앞 뒤가 섞이거나 흐름이 자연스럽지 못하더라도 너그러운 마음으로

 

양해를 부탁드리며 오늘의 이야기 시작합니다.

 

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제가 지난시간에 전압과 전류라는 것이 무엇인지 설명을 드렸습니다.

 

지금 이순간 눈을감고 전압과 전류가 무엇인지 떠올려보세요.

 

생각이 안난다면 복습이 안된거니까 이포스팅은 읽지 않으셔도 좋습니다..

 

전압은 힘의 개념과 매칭되었고

 

전류는 속도의 개념과 매칭이 되었었습니다.

 

여기서 물리학(어렵지 않으니 겁먹지 마시게... 젊은이)의

 

기초 개념을 하나 소개드릴까 합니다.

 

물리학에서는 흔히 힘을 물체에 주고 이동한 거리를 가지고 일의 양을 계산하죠.

 

위키피디아에 일의 정의가 잘 나와있습니다.

 

정의만 보니 말이 어려워서 잘 이해가 안가시죠?

 

투수를 봅시다.

 

야구공의 물리적인 위치를 이동시키기 위해 힘을 주고있습니다.

 

이 힘을 세게 줄수록 공은 더 멀리 날아갈 겁니다.

 

왜인지는 몰라도 우리는 삶의 경험으로부터 큰 힘을 주면 물체가 더 멀리 날아간다는 걸

 

체득하고 있죠.

 

근데 물체의 크기(야구공, 세탁기)에 따라서 혹은 외부적인 환경요인(공기저항, 마찰)등에 따라서

 

같은힘을 주더라도 물체가 이동한 거리가 제각각 다르죠.

 

예를들어 야구공을 던지는 힘 정도로 세탁기를 밀면 잘 움직이지 않겠죠.

 

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제가 사례든 부분에서 우리 실제상황과 연관지어 생각해봅시다.

 

택배 상하차 아르바이트를 하는데 우리는 열심히 일해서 수당을 받습니다.

 

 

열심히 일한 댓가로 돈을 받습니다.

 

근데 이런 경우를 생각해봅시다.

 

힘은 죽어라 썼는데 이동한 물건이 없으면 우린 열심히 힘쓰고 땀냈으니까 수당을 받을 수 있을까요?

 

야구공을 던져서 공자체를 이동시킨건 일을 했다고 인정이 되지만 야구공을 던지는 힘으로 냉장고를 밀었더니

 

꿈쩍않는 것에 대해서는 사장님이 일을 했다고 인정을 하지 않고 작업 수당을 지불하지 않죠.

 

왜냐하면... 힘만 오지게 쓰고 삽질만하고 일을 안했으니까요.(물건이 원하는 위치로 이동하지 않았음.)

 

그래서 등장합니다.

 

일이라는 개념이요.

 

W= F * S

 

자. W는 일의 양으로써 단위가 J(주울)이고

 

F는 N(뉴턴)

 

S는 힘의 방향대로 이동한 거리 m 입니다.

 

힘만 줬다고 일을한게 아니며

 

힘을 준방향으로 물건이 이동을 했을때라야 비로소 일을했다고 인정을하는 겁니다.

 

그렇담 조금더 합리적으로 일의양을 비교하기 위해서는 어떻게 비교를 해야할까요?

 

택배 회사에서 일하는 직원 A는

 

1초에 10J 일을 하고 

 

직원 B는

 

2초에 10J 일을 한다고 가정하는겁니다.

 

누가 더 일을 잘하는 사람인가요?

 

당연히 A죠. 

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전기로 돌아와봅시다

 

그렇다면 전기가 한 일의 양을 합리적으로 구분하기 위해서는

 

어떻게 정의할 수 있을까요?

 

가장 먼저 고려해볼 것이..

 

전기도 힘과 거리의 개념이 들어가야 할 것 같은데 말입니다.

 

이것 가지고는 어느 전기기구가 효율이 높은지 알아낼 수가 없다는 단점이 있죠.

 

앞에서 직원 A와 직원 B의 사례로 들었듯이

 

전구 A는 1초에 10이라는 일을하고 

 

전구 B는 2초에 10이라는 일을한다면

 

단순히 힘과 거리만으로는 누가 효율적으로 일을 했는지 구분하기가 어렵습니다.

 

근데 속도라는 개념이 들어가게 되면.

 

전구 A가 전구 B보다 빠른 속도로 일을 하고 있다고 판단하는 것이 합리적이겠죠

 

즉, 합리적으로

 

일을 표현하려면 일의 양을 수치로 표현한 그 자체와

 

얼마나 빨리라는 속도에 대한 개념이 들어가는 것이

 

합당해보입니다.

 

즉, 시간에 따른 일의 변화율을 기준으로 A 전구와 B 전구중 어떤놈이 더 높은 효율을

 

가지고 있는지를 나타내는게 합당하겠죠?

 

전압은 힘과 매칭된다 하였고

( V= dw / dq ) 

 

전류는 속도와 매칭된다고 하였죠.

( q=I * t 공식에서, I= dq / dt )

 

 

여기서 V와 I를 곱해보면 좀 골때리는 결과가 나타납니다

 

V * I = dw / dt

 

전압과 전류를 곱한 것이 시간에 따른 일의 변화율이 되버린다는 사실. 

 

둘을 곱해놓고 보니 시간에 따른 일의 변화율로 표시가 된다는 것이죠.

 

이는 가시적인 물리학에서도 성립됩니다

 

F * S = W

(F는 힘, S는 거리, W는 일)

 

양변을 시간에 대해서 미분하면

 

F * V( ds / dt )  = dw / dt

 

즉 힘과 속도를 곱하면 시간에 따른 일의 변화율이 되고

 

전기에서는 이 단위가 효율적인 일에 대한 기준 정의가 되는 거에요.

 

이해하셨지요?

 

정리하면

 

P = V * I

 

P는 전력의 단위이며 와트로 읽는다

 

V는 전압의 단위이며 볼트로 읽는다

 

A는 전류의 단위이며 암페어로 읽는다.

 

여기서 전력 P를 소문자 p로 쓰고

 

p = v * i 라는 공식으로 표현이 된다면

 

p는 시시각각 변화하는 전력으로 정의되고

 

시시각각은 진짜로 아주 작은 단위의 시간까지도 계속 변화하는걸 의미해요.

 

비글 뛰어놀듯이요,

 

이런 전력을 순시전력이라고 이름을 붙입니다

 

뭐 대략적인 썰들은 풀어드린 것 같으니 이제 이론적인 부분으로 들어가봅니다!

 

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전력도 양과 음이 존재합니다.

 

즉 전력에 양과 음이 존재한다는 이야기는

 

P = V * I 라는 공식으로 미루어 보았을때

 

V나 I의 부호가 서로 반대되는 경우가 있다는 것이겠지요.

 

즉, 전기적인 힘을 주고 있음에도 불구하고 전류는 전기적인 힘과 반대방향으로 흐름을 가지고 있는 겁니다.

 

그림으로 표현해보면 대충 요런 그림이 되겠죠.

 

첫번째 그림을 보면 +라고 표시되어 상단에서 전류가 저항 R1쪽으로 흘러들어가고 있죠

 

즉, 전압의 방향을 나타내는 V의 방향과 전류의 방향이 일치합니다.

 

전류는 +에서 -로 흐르는 성질을 가지고 있기 때문에

 

전압의 상대적 높은 전위인 +와 전류의 +방향이 같다고 판단할 수 있습니다.

 

V와 I의 부호가 동일하기 때문에

 

저항은 전력을 소비한다고 봅니다.

 

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여기서 잠깐만요 !

 

전력을 소비한다는건 또 뭐냐구요?

 

전력을 소비한다는건 열에너지로 에너지가 변환된다는 의미입니다.

 

실제로는 열에너지 뿐만 아니라 빛에너지나 기타 에너지로도 변환이 되는데

 

온전히 전기 에너지로 전달이 되지 못하고 중간에 다른에너지로 변환되어버리기 때문에

 

전기의 입장에서는 소비가 되는것과 같죠.

 

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여기서 골때린건 전기적인 힘을 거슬러 전류가 흐르는 경우도 있다는 건데요.

 

그림을 보면 아래와 같습니다.

전압의 상대적인 전위를 나타내는 +쪽으로 전류가 흐르고 있습니다.

 

전류는 +에서 -로 흐르는데

 

이 사례에서는 오히려 -에서 +쪽으로 흐르는듯 보입니다.

 

즉, 전압의 부호와 전류의 부호가 상반되어

 

전력이 -값이 됩니다.

 

어떻게 이런일이 발생할 수 있을까요?

 

다시 아래 그림을 봐봅시다.

 

이런 경우에는 그럴수도 있겠다는 생각이 들겁니다.

 

저항 R1 소자가 발전기구라 오히려 더 높은 전압을 내버리는 경우죠,

 

기존 그림의 전압인 V에 의해 +와 -가 있으나 오히려 발전하는 전압이 더 크기 때문에

 

비유가 맞는지는 모르겠으나 설명을 드려보자면.

 

투플러스 투마이너스가 되어 상대적으로 전위가 낮은쪽으로 흘러버리는 결과가 나타나는 것.

 

자. 정리합니다

 

P = V * I 인 수식에 대하여

 

P<0 -> 발전기로 작동하는 경우를 뜻함

P>0 -> 전력을 소모하는, 혹은 흡수하는 기구를 뜻함

 

정도입니다.

 

이는 어려운말로 수동부호규정이라고 이야기하기도 합니다.

 

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오늘은 전력에 관련된 썰을 풀었습니다.

 

전력은 한마디로 정리하자면 누가더 엄친아야? 정도겠어요.

 

즉, 적은 시간을 들이고도 머리가 좋아서 좋은 성적을 뽑아내는 친구들.

 

분명히 어제는 나랑 같이 놀았는데 성적은 좋은 친구들.

 

나는 죽어라했는데 성적이 낮아서 좌절...

 

제가 직접 살아보니 성적이 좋고 나쁜거랑 사회적인 성공은 직접적인 관계는 없었습니다.

 

근데. 공학은 돈이 왔다갔다하는 문제다보니 뭐가 더 좋은지에 대한 판단이 까다로운것 같군요.! 

 

오늘은 여기까지에요.

 

열심히 복습하시고 모르는건 댓글 ㄱㄱ

 

자 감염병 조심하시고 다음주에 뵙도록 하겠습니다~

 

끝

안녕하세요

 

공직자에요!

 

오늘은 전압에 대해서 설명을 드리도록 하겠어요!

 

전압이란 흔한거...

 

너무나 많이들어보셨겟지요

 

220[V]가 어쩌구.... 110[V]가 어쩌구

 

 

비전공자의 머릿속에는 전압이 뭔진 정확히 몰라도 콘센트에 플러그를 꼽아야

 

내가 원하는 기구를 동작시킬 수 있다 정도는 모두 아실겁니다.

 

전압이란건 눈에 보이지도 않고

 

수치로 표현되는 의미가 뭔지 이해도 안가는데

 

높은 전압을 주면 뭔가 쌘놈이 나올 것 같은 느낌이 들지요.

 

느낌은 있으나....

 

제가 장담컨데 대한민국의 수많은 전기공학도 및 기타등등 엔지니어들은

 

전압을 이해하지 못합니다.

 

전압을 이해한다는건 신만이 가능한 일이겠죠.

 

뭔가를 이해한다는건 머릿속으로 그리고 설명할 수 있다는 의미인데

 

전압을 설명할 수 있는 분은 많아도 머리로 그릴 수 있는분이 있다면

 

제가 스승으로 모시도록 하겠습니다.

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먼저,

 

볼트라는 놈이 어떻게 탄생했는지 살펴볼까요?

 

사실 볼트라는 것은 이탈리아 물리학자 이름입니다.

 

Alessandro antonio Volta(알렉산드로 안토니오 볼타)

 

이탈리아 돈에는 그의 얼굴의 지폐에 새겨질 정도니

 

얼마나 훌륭한 아저씨인지 가늠이 가시죠.

 

이아저씨는 아니나 다를까

 

잘난 집안에서 태어나서 할일이 없던 나머지

 

얼마나 할게 없었으면 18살에 전기 실험을 시작하고

 

1796년 전지를 발명하기에 이릅니다.

 

볼타라는 아저씨는 전기가 연속적으로 일정한 방향으로 흐를 수 있도록

 

전지와 커패시터를 발명한 아저씬데

 

다른 과학자와 다르게 이론을 정립하기 보다는

 

전기라는 보이지 않는 놈을 제어하게 될 수 있게끔 만들어준

 

훌륭한 엔지니어였죠.

 

눈에 보이지도 않는 전기를 제어할 수 있도록 유형 도구를

 

만들었다는건 실로 엄청난 혁명이라고 생각됩니다.

 

그럼 이쯤에서 네이버 백과에 기술된 정의를 들고와봅니다

 

초등 과학 용어사전에 전압의 정의가 저렇게 나타나있습니다.

 

저는 필드 엔지니어고 아직도 저말을 왜저렇게 어렵게 표현하는지 모르겠어요.

 

솔직히 저말만 딱듣고 무슨 얘긴지 그림이 떠오르지 않는게 사실입니다.

 

설명을 읽고도 머릿속에 그림을 그릴 수 없다면 그건 완벽히 이해하지 못한거라 생각하기 때문에

 

제 딴에는 전압을 이해하기 위해서 조금더 노력을 기울일 필요가 있었습니다.

 

그래서 생각해봤습니다!

 

앞선 포스팅에서 전자라는 것에 대하여 설명했었죠

 

전자는 양성자에 비해 몸이 가볍고 쉽게 움직일 수 있기 때문에 다른말로 자유전자라고 표현하기도

 

한다 했습니다.

 

그렇다면 전자는 왜!

 

이동을 할까요??

 

정답은...

 

 이 분이 아십니다.

 

허나 그분께서는 늘 우리의 질문에 리플을 달지 않으시므로...

 

나름대로 고민을 해봅니다.

 

일전에 말씀드렸다시피 공학을 배운다는 것은 자연계의 현상을 충분히 이해하고

 

인간의 삶에 유리하게 이용해 먹는 기술을 배우는 것이라 표현드린 바 있습니다.

 

자연계는 안정적인 상태를 매우매우 좋아합니다.

 

왜인지는 모르겠는데

 

남자는 여자에게 끌리고

 

 

양성자와 전자는 서로 끌리고

N극과 S극은 서로 끌어당긴답니다.

왜 끌리냐고 물어본다면... 

 

... 하나님만 답을 아십니다.

 

공학자는 질문이 달라야 합니다.

 

그래서 어떻게 써먹을 수 있는건데?

 

전자와 양성자가 서로 끌어당긴다면....

 

전자와 양성자를 아주아주 극단적으로 만들어서!

 

서로 끌리게 하면 되겠네!

 

하지만 서로 붙어버리면 안정적인 상태가 되어버리니까

 

아주 가까운 거리에 두되 붙을 수는 없게 해야지!

 

라는 생각을 한 것이죠.

 

전지는 그래서 등장을 하게 되었답니다.

 

한쪽에는 양성자만 왕창 넣고.

 

한쪽에는 전자만 왕창 넣어서

 

평소에는 서로 끌리게끔 만들어 놓습니다.

 

다만 둘 사이는 절연처리되어 있어 만날 수 없답니다.

 

DMZ가 있는데 지뢰를 뚫고, 적의 감시망을 뚫고 월북하는 용자는 없겟죠?

 

비유가 적절한지 모르겟으나 이해하기 쉬우라고 설명하는 부분이니

 

이렇게 분리되어 있구나 생각하시고 넘어가주시기 바랍니다.

 

자.

 

+ 와 -는 서로 끌어당겨야 하는데 된통 움직일 구멍이 없는 겁니다.

 

저게 바로 전지의 구조에요.

 

전지에다가 전자가 아주잘 움직일 수 있는 도체를 깔아주면 어떤현상이 벌어질까요? 

 

대충 그림으로 그려보면 요런 느낌이겟죠.

 

전자들이 신이나서 +를 향해 달려갈겁니다.

 

물론 그 사이에는 브로커가 있어야겟죠.

 

브로커없이 달려갔다가는 터집니다 ^^;;

(실제로 뻥하고 터짐. 단락!! 주의)

 

+ 와 -가 많으면 많을수록 많은 전자가 이동할 수 있을겁니다.

 

또한 도체가 전자가 얼마나 잘흐를 수 있는 구조로 되어있느냐에 따라서 그 효율이 달라지겟죠.

 

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보통의 회로이론 책에는 전압이란걸 설명할떄 아주 뽀대나보이는 말들을 사용합니다.

 

예를들어

 

-> 두 지점 a와 b사이의 전압 V(ab)는 a지점에서 b로 단위 전하를 옮기는 데 필요한 에너지 

   (또는 일)라고 하고 수식으로는 Vab= dw / dq 로 표현을 하는데요

 

w는 에너지 단위이고, 단위는 줄(J)을 사용하고 q는 앞에서 배웠던 쿨롱이에요.

 

겁나 어렵죵?

 

이말은 저도 어렵습니다.

 

에너지라는 개념이 워낙 추상적인기도 하고 전자라는 놈도 눈에보이지 않는데

 

단위 전하를 기준으로 두는것 자체가 도대체 머리로 그릴 수 없는 그런 단위입니다.

 

우리가 흔하게 말하는 220볼트 110볼트라는 말 뒤에는 이런 어려운 뜻이 숨겨져 있었습니다. 

 

 

풀어서 해석을 해보면... 

 

포커스는 전자 몇마리를 움직일때 얼마나 일해야되냐에요!

 

먼저 전압의 정의 수식 (Vab= dw / dq)에서 분모를 해석해보지요.

 

dq가 뭔가요?????

 

전자라는 놈은 전기적인 힘을 가진다고 하였죠.

 

전자 한마리당 1.6*10^-19 만큼의 전기적인 힘을 가진다고 설명드렸었습니다.

 

전자가 10^19 마리만큼 있다면 총 전하량은 1.6[C]이 되겠지요

 

그렇다면 dq값은 1.6이 됩니다.

 

그다음

 

dw가 뭔가요??????

 

이걸 이해하기 위해서는 에너지라는 놈을 이해해야 합니다.

 

먼저 줄(J)이라는 단위를 이해할 필요가 있겠네요

 

(네이버 뒤적뒤적...)

 

줄은 에너지(energy), 일(work)과 열량(amount of heat)의 단위로 국제단위계의 유도단위이며, 기호로 J를 사용한다. 1 J은 물체에 1 N의 힘을 가해 물체가 힘의 방향으로 1 m 이동했을 때 힘이 물체에 해준 일이며, J를 국제단위계의 기본단위로 표현하면 m2·kg·s-2이다.

[네이버 지식백과] 줄 (단위) [Joule] (물리학백과)

 

도대체가 이해가 안간단 말입니다.

 

줄이라는 놈은 물체에 1N의 힘을 가해서 물체가 힘의 방향으로 1m 이동했을때를 1J이라고 한다는데 말이죠

 

전자라는 놈에 1N의 힘을 가해서 전자가 1m를 이동했을 때를 1J로 볼 수 있는거라고 해석해야할까요?

 

이게 가당키나 한말인가요?

 

아닙니다.

 

JOULE이라는 단위는 보다시피 열도 포함되고 빛이나 기타등등의 에너지도 모두 포함이 됩니다.

 

즉, 전자를 이동시킬 수 있는 에너지를 의미한다기 보다는 전자가 이동하면서 발생하는 열이라든지

 

빛이라든지 여러형태로 방출되는 것이죠.

 

그런 에너지를 모두 모아놓은 것이 바로 에너지라고 부를 수 있는 dw값 입니다.

 

헌데 대체!!

 

빛 에너지, 열 에너지 기타등등을 어떻게 계산을 할 수가 있는건가요?

 

정답?

 

에너지 보존의 법칙에 의해

 

일을 할 수 있는 추상적인 무언가(에너지라고 보통부름)는 서로 교환이 될 뿐이지

 

중간에 새로생기거나 소멸되지 않죠.

 

즉, 전기던 소리던 빛이던 어쨋든 에너지간의 변환만 이루어질 뿐이지

 

없던게 새로 생기지 않으며, 있던게 소멸되지 않는다는 의미입니다.

 

문제는 전기라는 녀석이 너무나 생소하다는 겁니다.

 

빛이나 소리나 열처럼 느껴지거나 보여지는 게 아닌 전기라는 놈은 더더욱 그 수치를 측정하기 어렵죠

 

해서 전기에너지를 열에너지나 기타 측정가능한 에너지 단위로 최대한 비슷하게 변환하여

 

수치로 나타낼 수 있는 실험을 강행합니다.

 

어쨋든 전기라는놈의 에너지를 정의하긴 해야겠는데 기준이 없으니

 

다른 분야에서 쓰는 에너지 기준을 가지고와서 전기라는 형태의 에너지가 열로 치환되었을때

 

혹은 빛으로 치환되었을때 어느 정도의 수치를 가지고 있는지를 측정한 것이죠.

 

우리 똑똑한 줄아저씨는 모든 에너지를 하나의 단위로 묶어준

 

고마운 아저씨에요.

 

참고하세용

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- 출처 싸이언스올 -

영국의 물리학자 1. P. 줄이 열의 일당량(當量)을 측정하기 위해 1843년에 한 실험. 액체 속에 잠기게 한 날개차를, 추를 떨어뜨려 회전시키고, 이때의 액체의 온도 상승을 재어 액체가 받은 열량을 측정한다.

추의 낙하거리로 추가 해낸 일의 양을 알아냄으로써 열의 일당량을 구할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

  

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본론으로 돌아옵시다.

 

dw는 에너지간의 변환을 통해 측정된 값이에요.

 

예로 4.2KJ의 단위가 측정되었다는건 전기에너지를 또다른 에너지로 변환하여

 

계산된것으로...

 

에너지간 열변환 효율이 몇프로가 기대된다고 가정했을때의 결론인거죠.

 

즉 dw가 4.2KJ이라고 정확한 값은 아니라는 겁니다.

 

모든 전기에너지를 열에너지로만 변환할 수는 없거든요.

 

dw = 4200J

dq = 1.6c

V = 2,625[V] 

 

전압을 계산했네요.

 

그럼 궁금합니다.

 

220[V]나 110[V]같은 단위들은 대체 어떤 분자와 분모값을 가지고 있기에

 

저런 수치적인 결과가 나왔을까요?

 

결론을 먼저 말하겠어요

 

220[V] 110[V]는 수식의 결과물이 아닙니다.

 

실험적으로 느낀거죠.

 

220[V]가 정확하게 몇마리의 전하가 이동한지도 모르고 몇줄이 흘렀는지도 잘모르지만

(수식으로 계산하는건 회로이론 연습문제에서나 가능하고 실제로는 불가능함.

 공학은 수학이 아님.)

 

220[V]라는 전압을 10옴이라는 저항에 흘렸을때 22[A]가 흐르는구나 라고요.

 

전압이라는 놈이 정의가 존재하긴 하지만

 

눈에 보이지도 않는 에너지 개념과 눈에 보이지도 않는 전하의 이동으로 표현되다 보니

 

사람들이 불편함을 느낀나머지

 

220[V]라는게 얼마의 일을 할 수 있는지 실제 사례로 치환하여 직접 느껴보면서

 

220[V]라는 힘을 이해하기 시작한겁니다.

 

이게 바로 여러분이 전압을 헷갈리지만 이해할 수 있었던 스토립니다.

 

여기까지 기나긴 스토리었습니다.

 

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이제는 스토리를 이해했으니

 

혼돈속 정의된 이름들로 정립된 이론과 규약들을 살펴보도록 하겠어요 

 

1번 그림.

 

V(ab)는 이렇게 정의합니다

 

a라는 지점이 b라는 지점보다 24[V] 전압이 높네!

 

수식으로 정리해보면 다음과 같습니다.

 

V(ab) = -V(ba)

 

별거 아닌거 같은 이 수식

 

정말로 무지하게 헷갈리니 반드시 정확하게 이해하고 넘어가주세용

 

V(ab)는 a지점이 b보다 ~ 하다 였으니까

 

V(ba)는 b지점이 a보다 ~하다 이겠죠

 

즉, V(ba)는 b지점이 a점보다 전압이 -24[V] 높겠죠.

이번엔 그림 2 등장 

 

b라는 지점이 a라는 지점보다 전압이 24[V] 높군?

 

마지막 그림 등판! 방금 했떤겁니다

 

이건 뭐라고 해석할까요?

 

정답!은 위를 다시보시는걸로

 

여기서 대답 똑바로 못하시면 위에 제가 강조드린 수식 넘겨짚고 넘어가신거임!

 

전압은 바로 전포스팅에서 직류 교류를 설명하면서 전류의 종류에 대해서 말씀드렸던 것과 같이

 

직류 전압과 교류전압으로 나뉩니다.

 

직류전압은 DC 전압이라고 부르고 영어기호로는 대문자 V로 나타내며

 

시간에 따라 변하는 교류전압은 AC 전압이라고 부르고

 

영어기호로는 소문자 v로 나타낸답니다.

 

자 오늘 설명 여기까집니다.

 

무슨 전압 얘기를 이리 길게했느냐구요?

 

다시 볼수록 새로운 전기공학은 여러번 곱씹어야 제 색깔이 보입니다.

 

저도 지금으로부터 더 경력이 쌓이고 능력이 성장하면 또다른 관점에서 전기공학 이론들이

 

습득되겠지요.

 

모든 이론에 스토리를 쌓아서 전문가가 되보세요!

 

끝.

지난 시간에 이어서...

 

전류에 관련하여 조금더 세부적인 이야기를 까발려 보도록 하겠습니다.

 

여러분이 잘 알고 있는 두 과학자.

 

한명은 99% 실패와 1% 영감 어쩌구 저쩌구 하신 위대한 에디슨 아저씨와

 

나머지 한명은 전기차로...? 어쩌다가 유명인사 되신 테슬라 아저씨

 

이 아저씨들은 둘다 내로라하는 세계적인 과학자로

 

아주 사이가 안좋았어요

(음.. 흡사 저랑 부장님 사이 같은?)

 

 

 

이유야.

 

아주 별거 아닐 수 있는

 

직류가 좋네 교류가 좋네 하는 류의 이야기들 때문이었죠.

 

우리 발명왕 에디슨 아저씨는 테슬라한테 지기 싫어서

 

코끼리까지 감전시켜 처형하는 무자비한 무자비한 행동을 통해 교류를 배척하였죠.

 

최근에 찾아보니 Current War라는 영화도 보이네요.

 

해석해보면 전류 전쟁? 쯤 되겠어요.

 

별로 재미는 없는거 같아서 영화는 안봤습니다.

 

 

 

 

과연 이들이 서로 그토록 썰전을 벌였던 직류와 교류는 대체 뭘까요?

 

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1. Direct Current(직류)

앞선 포스팅에서 기술하였듯이 전류는 단위시간당 얼마나 많은 전자가 이동하는가 알려주는

 

단위라고 했었죠.

 

그림으로 표현해보면 이렇습니다.

 

 

그림은. 

 

아직 포토, 일러를 배우지 않은 관계로 그림판과 엑셀로 그렸으니 너그러이 양해바랍니다.

 

외부에 전자를 움직여줄 힘의 원천.. 전지를 연결해주면 전자들은 신이나서 어느정도 방향성을 가지고 움직이기

 

시작합니다.

 

이렇게 전자가 흐르게 되면 전자의 흐름인 전류가 만들어진다는 것이 지난시간의 포인트였어요.

 

이번주에 다룰 것은 이 전자들의 목적지. 

 

즉, 전자들의 방향이 어디로 움직이는지에 대한 관찰을 시작할건데요.

 

제가 위에 표시했던 번개모양의 그림을 자석으로 표현해볼 수도 있는데.

 

표현해보면 요래요.

 

 

우리가 건전지를 연결해서 전자들이 흐르도록 냅둔다는 것은 사실은 위 도식도처럼

 

각 극판을 단순히 멀~리 떨어뜨려놓은 것과 같은 효과를 가지고 있어요.

 

때문에 이러한 그 안의 철편들은 일정한 방향을 가지고 움직이는 것이지요.

 

자, 여기까지가 복습이었습니다.

 

상황을 가정해보겠습니다.

 

자석도 강한 네오디움 자석과 과학시간에 쓰는 구닥다리 말굽자석이 있듯이 

 

자석에 세기에 따라 철심은 어떤 변화를 보일까요?

 

먼저 강한 자석의 경우가 위 사례의 그림과 동일하다고 보겠습니다.

 

그 다음은 약자성인 말굽자석의 사례를 봐봅시다.

 

강자성에 비해서 약자성에서의 철편의 흐름이 다소 불규칙성이 강하다는 것은

 

그림만 보아도 감이 오시죠?

 

직류가 바로 이겁니다.

 

전자가 일정한 방향성을 가지고 움직이기는 하는데

 

그 세기가 조금씩 다른 것.

 

직류는 그림에서 보듯.

 

철편이 움직이는 정도가 바뀌지만 N극의 위치와 S극의 위치가 고정되어 있으므로 철편은

 

한 방향으로 향한다고 볼 수 있겠죠.

 

다만 자성이 셀수록 철편들은 더 확실한 방향성을 보여주고

 

자성이 약할수록 철편들은 애매모호한 방향성을 보여줍니다.

 

정리하면, 철편은 전자로 대응되고

 

N극은 +로 S극은 -로 대응된다 보시면 편한데요.

 

자기와 전기는 불가분의 관계이기 때문에 똑같이 이해하셔도 무방합니다.

 

다만 전자는 철편에 비해서 무게가 매우 가볍기 때문에 이동을 할 수 있고

 

철편은 전자에 비해서 매우매우 무겁기 때문에 단순히 방향만 나타낸다고

 

이해하시면 됩니다.

 

대부분의 전기공학도 학생들은 직류를

 

요런 모습으로 상상하시겠지만...

 

진짜 산업에서 보이는 직류의 모습은 아래 패턴입니다.

 

 

직류는 전자들이 일정한 방향성을 가지고 이동하는 것을 말합니다.

 

방향이 음이던 양이던 상관이 없고

 

크기가 변하던 안변하던 상관 없어요~ 요게 포인트입니다.

 

일부 책에서는 크기와 방향이 모두 일정해야 된다고 소개하고 있으나

 

이는 이상적인 상황만을 일컬으며, 지구에 이상적인 상황은 존재하지 않아요.

 

제가 오늘 설명드린 직류의 개념을 확실히 잡으세요!

 

제 생각이라 언급이 조심스럽지만 예부터 느낀것이...

 

많은 책들이 이상적인 상황을 기준으로 이론을 소개합니다.

 

전기공학은 이상적인 학문이 아닌데도 말이죠.

 

우리는 자연계를 배워야 합니다.

 

우리는 지구에 살고있지 이상적인 나라에 살고 있지 않으니까요.

 

직류는 주파수가 0이라고들 배웁니다.

 

진짜 0인가요?

 

그런 직류가 과연 존재하기는 하는건가요?

 

NOPE.

 

이상과 가깝게 직류를 만들어낼 수는 있으나

 

어느 순간에도 이상적인 직류를 뽑아내는 건 불가능합니다.

 

제 블로그를 읽어주시는 독자여러분은 진짜 전기를 배우시고 이후에 이상적인 상황을 가정한

 

이론을 습득하시길 바랍니다.!

 

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2.. Alternating current(교류)

 

또 하나의 상황을 가정해보죠

 

앞에서는 자석의 세기가 바뀌었다면 이제는 아예 자석의 위치를 거꾸로 바꿔보도록 하죠

 

 일정한 시간에 따라 계속 N극과 S극의 위치가 바뀐다면???

 

  철심은 대체 어디를 향할까요?

 

철편이.

 

오른쪽으로 갔다가 왼쪽으로 갔다가를 반복할 것이라고 상상이 되실 겁니다.

 

근데 전자가 움직이면서 +와 -가 주기적으로 교차될 때 아래 그림처럼 될까요?

 

당연히 NOPE

 

철심이 무겁기 때문에 안되는건가? 싶지만

 

철심에 비해서 매우매우 가벼운 전자도 이렇게 딱딱 바뀌지는 않아요.

 

실제로는 이렇게 스~무~스 하게 바뀌겠지요.

 

왜 스무스하게 바뀌는거냐???

 

N극과 S극의 반전이 실제로는 일정 텀을 가지고 진행되기 때문이에요.

(매우 매우 중요!)

 

우리나라의 경우 1초에 60번 간격으로 극성의 반전이 반복된답니다.

 

60Hz의 주파수를 유지할 수 있는 것은 부하에 상관없이 조속기인. 원동기가

 

사용되기 때문이죠.

 

화석연료를 태우던. 핵분열 에너지를 일으키던 수소연료를 통해 에너지를 발생시키던 어쨋든

 

원동기를 통해서 그 에너지를 적절하게 뿜어낼 수 있게끔 조절하는 것입니다.

 

네이버 지식백과에 너무 소개가 자세하게 잘 되어있어 발췌하여 간단히 소개드리면.

 

 

금속판은 화석연료나 원자력, 수력, 풍력등의 에너지가 외부에서 전달되는 부분이죠.

 

그리고 이 금속판은 부하가 어떻던 동일한 속도로 돌아가게끔 조속기가 바로 잡아줍니다.

 

즉, 부하에 변동에 따라 흔들리지 않는 60Hz 교류를 생성하는 것이지요.

 

 

사실 이에 대해 자세하게 이해하려면 패러데이 법칙이나 렌쯔의 법칙, 플레밍 오른손의 법칙등

 

전자기학의 용어들이 대거 등장하기 때문에 이번포스팅에서는 모든 내용을 담을 수 없고,

 

이후에 하나의 포스팅으로 엮어서 각 부분을 집중적으로 소개해드리는 것으로 하겠습니다.

 

여튼. 이런 주기성을 가지고 있는 운동들은 수학적으로 삼각함수로 표현 가능하고,

 

교류를 표현하는데 삼각함수가 사용됩니다.

 

정리하자면

 

교류라는 놈은 주기를 가지고 양 과 음을 반복하는 특성을 가지고 있고

 

주기를 가지고 있기 때문에 주기함수인 사인이나 코사인 함수로 표현이된다!

 

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그럼 대체 교류랑 직류를 나누는 이유가 뭔가요?

교류랑 직류가 구분되어 있는 이유는 나름의 장점과 단점이 존재하기 때문이겠죠.

 

우리가 가정에서 사용하고 있는 전원은 220[AC]이고 휴대폰 충전에 사용되는 전원은 보통 DC12, DC9, DC5[V]입니다.

 

왜 이렇게 나눠서 사용을 하는 것 일까요?

 

교류의 장점 1

 

교류는 변압이 쉬운 장점이 있지요.

 

우리는 발전소에서 전기를 끌어오는데 발전소랑 가정집은 거리가 너무 멀기 때문에

 

전력손실이 어마어마 하답니다.

 

전력 손실을 줄이기 위해서는 전압을 높이는 것이 상대적으로 유리한데요.

 

이 때문에 우리나라는 765[KV], 345[KV], 154[KV] 22.9[KV]의 전압 레벨을 사용중이랍니다.

 

궁극적으로 현재 테슬라의 교류 채용방식이 사용된 이유는 각 전압레벨 간의 변압이 수월하기 때문이지요.

 

교류의 장점 2

 

회전자계를 얻기가 쉬워요.

 

일단 교류발전기는 직류발전기보다 구조가 간단하고 효율이 좋기 때문에

 

주로 많이들 사용하지요!

 

회전자계가 무엇인지는 전기기기 포스팅을 통해 소개드리겠습니다.

 

직류의 장점 1

 

절연 계급을 낮출 수 있지!

 

교류는 실효값을 쓰기 때문에 최대 값이 Vm의 * 1.414(root 2)배 만큼 커지죠.

 

반면 직류는 평균값으로 표현되는 Vm만큼만 절연하면 되므로

 

선로의 절연이 상대적으로 쉬워집니다.

 

절연레벨은 엔지니어가 아주 중요하게 바라봐야되는 것으로

 

돈과 직결됩니다!!!

 

Money Is 뭔들!!!

 

아무리 효율이 좋거나 훌륭한 기술이어도 비싸다면 쓰잘데 없는 기술이라고 했는데

 

에그머니!

 

직류는 돈도 적게들어!

 

직류의 장점 2

 

실제의 직류는 주파수 성분이 미미하여 인덕턴스나 커패시턴스의 영향이 매우적어 전력손실이 적다는

 

장점이 있지요. 

 

임피던스 =2π * f * L

 

임피던스 = 1 / 2π * f * C

(이후의 회로이론 포스팅에서 수식에 관련한 설명 자세히 설명)

 

f는 주파수 L은 인덕턴스 C는 커패시턴스인데요

 

직류는 f가 매우매우 미미하여 교류선에서 발생하는 위상지연이나 역률보상 개념따위가 거의 필요없습니다.

 

또한 직류는 해석하는 방법이라든지 제어하는 방법이 교류에 비해 간편합니다.

 

요새는 에디슨 아저씨 의견에 조금씩 힘이 실리고 있는 모습입니다.

 

국내에서 한반도의 땅끝마을인 해남과 제주도를 잇는 수중에는 직류 송전방식도 사용됩니다.

 

HVDC라고 하여 초고압 DC송전방식이 바로 그러한 사례인데요.

 

수백 킬로미터가 넘는 송전선로에서는 교류보다 직류 송전이 꽤나 유용한 효율을 자랑한답니다.

 

교류의 단점 1

 

어렵다.... 하 어렵다.

 

교류는 조류를(전류의 흐름) 해석하는 방법이 까다롭죠. 위상 개념과 시간의 개념이 들어가기 때문이죠.

 

직류의 단점 1

 

직류는 변압이 어려워요.

 

교류의 경우에는 회전자계를 통해서 변압을 용이하게 하죠.

 

직류는 주파수가 거의 없기 때문에 위상을 이용한 회전자계를 이용하는 것이 넘나 어렵습니다.

 

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직류는 보통 평균값으로 표현하고

 

교류는 보통 실효값으로 표현합니다.

 

실효값이란 교류를 직류로 환산한 값이라고 생각하시면 됩니다.

 

어떻게 환산하는지는 머지않아 소개드리도록 하겠습니다.

 

교류를 평균값으로 표시하지 않는 이유는 간단합니다.

 

왜냐?

 

교류를 평균내면 0인데.

 

실제 출력되는 전압이 존재하고 그값이 0은 아니기 때문에 또다른 표현 방법이 필요했던 것이고.

 

직류로 표현하는 것이 교류를 이해하고 해석하는데 도움이 되었기에 실효값으로 나타내게 된 것이죠!

 

사실 이번 포스팅을 기재하면서 너무 살을 붙여서 설명할 것이 많아서

 

포스팅을 하는게 힘들었네요.

 

A를 설명하자니 B도 설명해야 할 것 같고.

 

그러자니 포스팅이 길어지고 가독성이 떨어질 것 같고.

 

그렇다고 소개하지 않고 넘어가자니 내용이 붕떠버리고 하는

 

여러가지 이유로... 축약하고 축약한 것이

 

지금의 포스팅이네요.

 

아직 초보 블로거이다보니 부족한 점이 많은것 같아요.

 

대부분의 개념들이 하나만 소개하고 넘어갈 수 있는 것들이 아니라 주변의 다른 지식들까지 같이

 

이해해야 하기 때문에 포스팅 되지 않았던 많은 개념과 용어들이 등장했습니다.

 

오늘 포스팅한 부분들을 지금당장 이해못하신다고 하셔도 전혀 문제 없습니다.

 

이후의 포스팅에서 아주 자세하게 소개해드릴 거니까요.

 

제가 포스팅하는 글들이 여러분들에게 어떻게 와닿는지 잘 모르겠습니다

 

하하..

 

댓글이라도 달아주시면 여러분과 소통하며 양질의 포스팅을 약속하겠습니다.

 

오늘은 여기까지이고, 다음시간에는 전압과 관련된 썰들을 풀어봅니다!

 

끝.

안녕하세요 공직자에요.

 

본격적으로 회로이론의 첫 스타뜨를 끊어보도록 할게요.

 

오늘 다룰 것은 미시적인 세계의 영역으로 다소 추상적일 수 있어요.

 

회로이론은 눈에 보이지 않기 때문에 딱딱하고 지루할 수 있기에

 

최대한 쉽게 설명하려고 노력해볼거에요.

 

부족한점이 많더라도 너그러이 양해바라며

 

잘 따라와 주시기 바랍니다.

 

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전하

 

우리가 회로이론을 가장 처음 배우게 되면 제일 처음 접하게 되는 것이

 

바로 전기적인 성질을 띄게 하는 원인입니다.

 

대부분의 학문에서 사람들에게 지식을 공유하기 위해서 짜임새를 가지고 책을 구성하죠?

 

제일 첫 번째 주제에서는 이 학문이 왜 나타났는지, 옛날 사람들은 어떤걸 궁금해 했고,

 

누가 마침내 그러한 원인을 규명했고에 대해서 자세하게 다룬답니다.

 

 

 

때문에 우리가 공부를 하는데 있어서 이러한 흐름속에서

 

저자가 이야기를 기술할 것이라는 것을

 

미리 알고 공부에 임하는 것은 굉장히 중요합니다.

 

이전 포스팅에서도 말씀드렸다시피 이해가 가지 않는 부분은 원래 그런 것이라고 자연스럽게

 

받아들이시되, 최대한 역사의 흐름에 맞춰서

 

공부해보는 것이 전기를 이해하는데 분명히 도움이 될거에요

 

이 분야가 지금까지 어떤 방법으로 발전되어 왔는지 그 변천사 순으로 개념을 나열합니다.

 

전기라는 것이 눈에 보이지 않지만 존재하는 것은 분명하고, 또 이러한 현상이 왜 나타나는지

 

설명이 안됬기 때문에 많은 사람들의 머릿속에서 미지의 영역으로 남아있었죠. 

 

그렇게 시간이 흐르고 나서 물질의 전기적인 성질을 띄게 하는 원인이 밝혀 집니다.

 

바로...

 

그 계기는 미시적인 세계인 원자의 구조를

 

밝혀내게 되면서였는데요.

 

톰슨이라는 위대한 과학자의 음극선 실험으로부터였습니다.

 

전자라는 놈이 원자의 중심을 회전하고 있다는 사실을 알게되었죠.

 

마치 태양계에서 지구가 태양의 주위를 공전하듯 말이죠.

 

 

근데 그... 전자라는 녀석이 자석의 +, -와 같이 극성을 가지고 있고 - 극성을 띄고 있다는

 

사실 또한 알아냈습니다.

 

왜인지는 모르겠으나 자연 현상을 보면 서로 다른 '극'이라고 불리우는 끝과 끝은

 

서로 끌어당기는 힘이 있죠.

 

이야기가 잠시 다른곳으로 새지만.

 

저는 공부하면서 항상 왜? 라는 질문을 했었는데요.

 

 

'왜 + 와 -는 서로 끌어당기는건데??', '+는 왜 +고 -는 왜 -인데?'

 

라는 질문에 사로잡혀 더이상 학문에 진전이 없었던 경우가 허다했어요.

 

특히 대학생때 말이죠.

 

지금와서 생각해보면 '왜 + 와 -는 서로 끌어당기는데?' 라는 류의 질문이

 

다소 난해하고 의미가 없다는 것을 깨닫습니다.

 

물론 궁금할 수는 있지만.

 

엔지니어의 관점에서 보면 자연 현상을 이해하고 잘 활용해먹는 기술이 중요한

 

것이지 왜?? 라는 질문을 하는 것은 결국 자연 과학을 탐구하는 것 밖에 되지 않으니까요.

 

더욱이 자연 현상을 "왜?"라는 관점으로 접근 했을때 그 답은 신만이

 

알고 있을 거라는 생각도 들었습니다.

 

말이 길게 다른 곳으로 빠졌네요!

 

다시 돌아와볼까요? 

 

원자의 구조가  크게 세 가지로 구분되어 있다는 사실을 알게 되고서 비로소 전기라는 것의 실체가 잡혔습니다.

 

원자는 기본적으로

 

1. 양성자

2. 중성자

3. 전자

 

이렇게 총 3가지로 구분이 됩니다.

 

1. 양성자는 +의 성질을 띄고 있고.

2. 중성자는 극성이 없으며

3. 전자는 -의 성질을 띄고 있습니다.

 

그렇다면 전자와 양성자는 서로 극성을 띄고 있음에도 왜...!

 

전기라는 놈은 생겼다가 없어졌다 할까요?

 

여기에 대한 해답은 간단합니다.

 

어떤 물질 A를 아주 작은 세계를 볼 수 있는 현미경으로 관찰했다고 가정 봅시다.

 

이 물질은 자세히 들여다보니,

 

전자가 가지고 있는 전기적인 힘이 -10이고

 

양성자가 가지고 있는 전기적인 힘이 +10이었습니다.

 

두 힘이 합쳐졌을때 결국 0이라는 결과 값이 나오죠?

 

양성자와 전자는 각각 극성을 띄고 있지만

 

그 두개가 같은 비율로 합쳐져 있다보니 마치 0인것 처럼 보이는 것이죠.

 

즉, 전기적인 힘은 원래부터 잘 작용하고 있었으나 힘의 합이 0이라

 

마치 없었던 것처럼 보였다는 것이죠!!

 

 

또 다른 물질 B를 볼까요?

 

만약 전자가 가지고 있는 전기적인 힘이 -10이고

 

양성자가 가지고 있는 전기적인 힘이 +9라면

 

두 힘이 합쳐졌을때 마치...

 

-1의 상태로 원자가 존재하게 되는 것입니다.

 

세상의 모든원자는 중성의 성질을 띄려고 노력하지만

 

어떠한 조건이 하에서 이러한 전자와 양자의 배율이 깨져버리고

 

전기적인 힘이 발휘되는 것처럼 보입니다.

 

 

제가 예제에서 표현했던 전기적인 힘이라고 표현한 부분들을

 

전기라는 학문에서는 쿨롬(C)로 표시한답니다.

 

여기서 한 개의 전자는 아래와 같은 수식으로 그 힘의 크기를 표현합니다.

또한 원자는 자연의 본연 상태에서 중성을 유지하려고 하는 성질이 있기 때문에

 

양성자의 힘의 크기 또한 전자와 동일하겠지요.

 

즉, 전자가 총 10개가 있어서  

 

힘의 크기를 유지한다면

 

양성자도 마찬가지로 아래 힘을 유지하여 마치 그합이 0이되는 것처럼 보이는 상태를 유지한다는 의미입니다.

 

 

실험적인 관측에 의하면, 자연에 존재하는 전자량은 전자 하나의 전하량의 정수배로 관측이 된다고 합니다.

즉 하나의 전자당 가지고 있는 힘의 크기가 정수배로 늘어날 수 있다는 것은 전자가 정수 단위로 존재한다는 

 

사실과도 같은 것이죠.

 

신기하죠!

 

또!!!

 

전하에서 중요한 법칙이 하나 있어요

 

자연상의 전하는 생성되거나 파괴될 수 없으며 물질간 이동될 뿐이라는 사실!!!

 

이를 전문적인 용어로 '전하 보존의 법칙'이라고 말을 한답니다.

 

즉 전자가 하나더 많은 물질은 자기 스스로 전자를 생성한게 아니라! 

 

누군가로부터 빌려왔다는 것이죠.

 

후대에 알게된 사실이지만.

 

전자는 양성자나 중성자보다 그 무게가 훨씬 가벼워

 

자유롭게 이동한다하여 자유전자라고 칭하기도 했습니다.

 

물질에 전기적인 성질을 띄게 되는 것은

 

자유전자가 마음껏 이리 저리 돌아다니기 때문이라고 생각하시면 편하겠네요!

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전류

지금까지는 전기적인 특성을 띠는 근본적인 원인에 대해서 공부했었는데

 

이제부터는 그 전기적인 원인을 띄는 물질 때문에 어떠한 자연현상이 발생되는지를 알아볼겁니다.

 

 

 

전기적인 성질을 이야기하면서 자유전자를 언급했었죠?

 

전자는 중성자나 양성자보다 무게가 비교적 가벼워 원자 사이를 자유롭게 돌아다니며 활보합니다.

 

그런데... 

 

전자라는 이녀석이 좀 특이한 행보를 보입니다.

 

전자는 평상시에는 마치 저마다의 목적지가 있어서 걷고 있는

 

번화가내 사람들의 움직임처럼 규칙없이 지멋대로 움직이는 행동을 보이다가...

 

고속도로(도선)를 놔주고 뒤에서 허리케인(전지)이 몰려오면 마치 자동차(전자)가

 

허리케인을 피하려고 그 반대 방향으로 일렬로 분주하게 움직이는 현상이 발견된 것이죠.

 

이것이 바로 전류라는 녀석입니다.

 

전하라는 놈이 무분별하게 움직이는 것이 아니라 목적지가 분명하고, 목적지를 향해서 일률적으로

 

나아가는 모습이 마치 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 것과 같이 전기적인 흐름을

 

만들어 냅니다.

 

이러한 전기적인 흐름을 우리는 전문용어로 암페어 A로 표시를 합니다.

 

전류는 전하가 단위시간 동안 얼마나 변화했는지를 통해 표현하는데요.

 

I 의 단위는 암페어 A

Q의 단위는 쿨롬 Q

T의 단위는  초 SEC 입니다.

 

적분을 통해서 식을 표현해볼까요?

(아. 제 포스팅은 기본적으로 수학 미적분을 할줄 안다는 전제로 설명을 합니다. ^-^;;)

 

전류를 시간에 따라 적분한 값이 곧 전하량이네요

 

즉 줄여서 표현하자면 Q=IT 정도가 되겠네요

 

전류를 직관적으로 이해하자고 생각해보면 1초에 몇개의 전자가 이동했냐 정도?

 

1초당 움직일 수 있는 전자량수죠

 

1전자는 앞선 식에서도 보앗듯이 아래 수식 정도의 힘을 가지고 있으니

 

만약 시간 1초의 변화량 동안 아래 수식의 전자량 만큼 변화했다고 가정하면

 

 

라고 표현이 되것네요.

 

여기서 추가 신박 개념 소개하나 해드리죠

 

여러분들이 흔히 말하는 1[A]가 얼마나 큰 전류이냐?

 

1[A]로 말할 것 같으면

 

1초당 1C의 전류가 흘러야 하는 거니까

 

1C이라는 전하량이 대체 몇개의 전자인지를 세보면 되겟죠

 

네 간단히 말해서 1[A]는 1초에 62경 4천조개의 전자가 흐른 결과입니다.

 

1[A]가 얼마나 큰단위의 전자의 이동인지 대략 이해하셨길 바라면서

 

인체 감전과 관련된 찌릿한 생존지식 하나 투척하고 이번시간 마무리 하려고 합니다.

 

 

아참. 다음 시간에는 전압과 전력에 대한 이야기를 진행하도록 하겠습니다.

 

오늘은 여기까지 입니다. 

 

끝.