전기란무엇인가? & 단상과 삼상의 차이

 

전기란무엇인가? & 단상과 삼상의 차이

 

전기란 무엇인가?

대 백과 사전에는 전기(電氣, electricity)는

"전하에 관련된 전기적 현상의 총칭. 전기력을 미치는 원천이 되는 것,

또 도체 속을 이동할 때 전류가 되는 것. 전자기 에너지 등을 가리킨다.

또 나가서 전등, 전기공학 전반을 가리키기도 한다.

마찰전기에 대해서는 그리스시대부터 알려졌으나,

18세기가 되어 프랑스의 C. A. 쿨롱이 쿨롱의 법칙을 발견하여 전기의 정밀한 측정의 기초를 세웠다. 영국의 A. 볼타가 전기를 발명한 뒤, 정전기의 연구에서 전류의 연구로 진행되었다.

19세기에 들어와 덴마크의 H. C. 외르스테드가 전류의 자기작용을 발견하였고,

영국의 M. 패러데이는 전자기유도를 발견하였다.

그 결과 전기와 자기의 관계가 밝혀졌다.

영국의 J. C. 맥스웰은 기본적인 전기현상을 4개의 방정식으로 정리하였다.

또 전자기파의 존재는 독일의 H. 헤르츠에 의하여 실증되었다." 라고 설명되었습니다.

 

2.용어설명

 

①전류(電流, electric current) ; 전하의 흐름.

전자나 이온 등이 공간 내를 이동할 때 생긴다.

전류의 방향은 양전하의 이동방향과 일치한다.

흐르는 전향이 시간적으로 변하지 않는 전류를 직류라 하고,

방향이 시간과 더불어 음양으로 변화하는 전류를 교류라 한다.

또 특히 단시간만 흐르는 전류를 충격(펄스)전류라 한다.

기호는 I, 단위는 A(암페어)를 쓴다.

1A는 1초간에 1C(쿨롬)의 전기량이 흐르는 전류의 크기이다.

이해가 되지는 않겠으나 실은 가정에서 사용하는 100W의 전구에 흐르는 전류가 1A인 것이다.

실내 벽에 부착되어 있는 콘센트나 전기기구의 플러그를 자세히 보면 250V, 15A 등으로

표시되어 있는데,

15A란 그 콘센트 등에 최대 15A까지의 전류를 흐르게 할 수 있음을 의미하고 있는 것이다.

전기 기기는 모두 정격전압을 가했을 때에 가장 적당량의 전류가 흐르도록 만들어져 있는데.

이 전류를 정격전류라고 합니다.

또한 전기 기기에 정격보다 큰 전압을 가하면, 정격전류보다도 큰 전류가 흐르는데,

이적을 과전류라 하며

과전류가 흐르면 기기 등이 발열되어 화재를 일으키거나 손상되거나 감전의 원인이 되기도 한다,

 

②전압(電壓, Electro-motive force)

기전력(전류를 흘려보내려고 하는 힘, 전기를 일이 키는 힘)의 단위.

기호는 V,단위는 V(볼트)를 쓴다.

1V는 1A의 전류가 흐르고 있는 도체의 두 점 사이에 소비되는 전력이 1W일 때 그 두 점 사이의 전압, 또는 이에 상당하는 기전력을 말한다.

일반가정에 전력회사가 공급되는 전기는 220V이다.

가정용 TV, 냉장고, 세탁기, 청소기 등 모든 가정전기용품은 220V전압의 전기를 공급하지 않으면

정상 기능을 하지 않는다

이처럼

전기 기기에는 각각의 종류와 용도 등에 따라 정상으로 가능한 전기의 전압이 규정되어 있는데,

이 전압을 정격전압이라고 한다.

전기 기기에 해당 정격전압보다 높은 과전압의 위험을 야기하며,

반대로 전압이 정격전압보다 낮아도 정상적으로 작동되지 않는다.

 

③저항(抵抗, resistance) ; 유체 속을 운동하는 물체에 작용하는 힘.

유체 속을 운동하는 물체의 표면에는 압력 외에 점성 때문에 마찰력이 작용한다.

그 합력으로서 나타나는 힘에서 운동을 방해하는 성분을 저항이라 한다.

저항 중 압력만의 합력을 압력저항, 마찰력만의 합력을 마찰저항 또는 점성저항이라고 한다.

기호는 R, 단위는 Ω(옴)을 쓴다

전류는 저항이 크면 흐르기 어렵고 작으면 흐르기 쉬워지며 전선 등의 도체에도 미미한 저항이 있다. 전선의 저항은 두께(굵기)와 관계가 있어,

두껍고(굵고) 짧은 전선은 저항이 작고 전류가 흐르기 쉬우며 가늘고 긴 전선은 저항이 커져

전류가 흐르기 어렵게 된다,

 

④전력(電力, electric power)

전기에너지의 발생이나 소비의 시간에 대한 비율. 또는 전기가 하는 일의 일률.

넓은 뜻으로는 전기에너지에 의한 동력의 뜻으로 쓰인다.

기호는 P, 단위는 W(와트)이다

전기 기기에는 반듯이 그 전력의 크기가 표시되어 있다.

예를 들어 백열전구의 경우 60W나 100W등으로 표시되어 있는데,

60W 보다 100W가 전력이 많이 소비되고 더 밝다.

이러한 의미에서 기기에 표시되어 있는 전력 즉 W수를 기기의 소비전력이라고도 한다.

 

⑤직류와 교류

직류(直流, direct current)

흐름의 방향이 시간적으로 변하지 않는 전류.

직류발전기나 전지에서 얻는데, 교류를 정류기(어댑터)로 정류하여 직류로 만들 수도 있다.

트랜지스터나 집적회로, 전동차나 전기화학공업에 사용된다.

DC로 표시하며 DC 12V로 쓰면 직류전원 12볼트를 나타낸다

교류(交流, alternating current)

방향이 주기적으로 변하는 전류 또는 전압. 방향이 일정한 직류에 대응하는 말이다.

교류는 변압기에 의해서 거의 손실 없이 전압을 바꿀 수 있어 송전에 편리하다.

상수에 따라 가정용 등의 2가닥의 도선으로 송전되는 단상교류와,

3가닥 이상의 도선을 사용하는 3상 이상의 교류로서 맥동없이 전력을 보내는 것이 가능한

다상교류가 있다.

다상교류의 대표적인 것은 보통의 송전선이나 동력용 전원 등에 쓰고 있는 3상교류이며,

여기에서 단상· 6상· 12상 등으로는 변압기의 결선만으로 변환시킬 수 있다.

AC로 표시하며 AC 220V로 쓰면 교류전원 220볼트를 나타낸다

발전소에서 만들어져 공장이나 빌딩, 가정 등으로 공급되는 전기는 모두 교류전기이다.

따라서 우리 주의에는 대부분 교류용 전기 기기인 것이다.

전기라고 하면 교류를 의미한다고 해석해도 좋을 정도로 교류가 널리 이용되고 있다

 

⑥주파수(周波數, hertz) ; 진동수(주파수)의 단위.

이 단위는 거의 대부분 교류전류· 전자기파· 음파와 관련되어 쓰인다.

기호는 f, 단위는 Hz로 표시하며 1㎐는 1초 동안에 1진동할 때의 진동수이다.

우리 나라의 모든 전기는 60Hz입니다.