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2021.03.11 - [분류 전체보기] - 전기의 기초
전기의 기초
전기가 인류 문명에 도입된 이후로 인류는 비약적인 발전을 이루었습니다. 여러분이 스마트폰을 사용할 수 있는 것도 엄밀히 따지면 전기가 있기 때문이죠. 하지만 전기는 눈에 보이지 않습니
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2021.03.23 - [분류 전체보기] - 전기 기초 - 저항이란?
전기 기초 - 저항이란?
오늘도 재미있는 전기 기초 시간. 저항(Resistance)에 대하여 함께 알아보도록 하겠습니다. 저항(Resistance) 이란? 바닥에 정치한 물체를 처음 움직이기 위해서는 움직이는 방향으로 힘이 가해져야
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이전 포스팅에 이어 오늘도 즐거운 전기의 기초에 대해서 함께 살펴보도록 하겠습니다.
기전력이란?
전압으로 표시되며 건전지와 같이 전위차를 만들어 주는 힘, 즉 전압을 발생시키는 힘을 기전력이라고 합니다. 그리고 기전력을 만들어주는 장치를 전원이라고 부릅니다.
기전력과 전압은 똑같이 V(볼트)를 단위로 사용하므로 같다고 봐도 됩니다. 하지만 선로나 가정집 혹은 사무실에서 사용하는 전기에는 기전력이라는 용어를 사용하지 않습니다.
기전력(Electric Motive Force)은 전압을 발생시키므로, 전기를 흐르게 하는 힘이라고 볼 수 있습니다. 발전기에서 출력되는 전압을 기전력이라 부를 수 있습니다.
이에 반해 전원은 전류를 지속적으로 흐를 수 있게 해주는 장치로써 발전기나 축전지를 예로 들 수 있습니다.
테스터기로 전압, 전류 측정하는 방법
전압은 병렬연결일 때 동일한 전압을 가집니다. 반면 병렬연결 시에 전류는 저항의 크게에 반비례하여 분할돼서 흐르게 되죠. 그렇게 때문에 전압을 측정할 때는 회로에 병렬로 연결해야하고, 전류를 측정할때는 회로에 직렬로 연결해야 합니다.
전류를 측정하기 위해 우선 직렬로 연결해야 하는데, 그러면 어떻게 배선해야 할까요? 전류계에 전류가 들어가는 방향으로(전원 방향) (+) 단자를 연결, 나머지 단자에 (-)를 연결합니다.
전류계 및 전압계를 사용할 때 주의해야 할 점이 있습니다. 기기이기 때문에 측정할 수 있는 정격이 정해져 있겠죠? 예를 들어 AC 400V까지 측정 가능한 전압계로 그 이상을 넘지 않아야 합니다. 그리고 전류계 자체의 내부 저항은 매우 작아 0에 가깝습니다. 손실을 최소로 줄인 것인데요. 그렇기 때문에 전류계를 병렬로 연결한다면 단락 되어 전류계가 손상됩니다. 태워먹지 않도록 주의해야겠죠?
전기는 눈에 보이지 않기 때문에 안전에 특별히 더 조심해야 하는 것을 명심해주시기를 바랍니다. 심장에 아주 작은 전류만 흘러도 심장마비로 사망할 수 있습니다. 항상 조심해야 하는 전류, 지식이 많아야 더 안전할 수 있습니다.
직류와 교류의 차이
1. 직류 (DC : direct Current)
항상 일정한 크기와 방향이 변하지 않은 전류입니다. 예를 들어 우리가 평소에 많이 사용하는 건전지가 DC 전원이라고 볼 수 있습니다.
2. 교류(AC : Alternating Current)
흐르는 방향이 주기적으로 바뀌면서, 세기가 연속으로 변화하는 전류를 교류라고 합니다. 즉 교류는 주기적으로 진동하는 전기라는 것을 알 수 있습니다. 이 진동하는 사이클을 주기라고 하고 1초당 진동수를 주파수(Frequency)라고 하는데요, 우리나라의 전력망 주파수는 60Hz입니다. 즉 1초당 60번을 왕복으로 진동한다는 의미입니다. 다만 해외 다른 나라에서는 50Hz를 사용하는 곳도 있습니다.
이렇게 2가지 특성을 단순하게 비교해보면 직류가 교류보다 우세한 것 같은데 왜 교류를 전력계통의 주축으로 사용하고 있을까 하는 의문이 듭니다. 저만 그럴까요?
직류는 전류의 세기가 고르기 때문에 전기 제품에 손상을 주지 않습니다. 하지만 직류 발전기의 구조가 기술적으로 상당히 복잡합니다. 또한 승압(전압을 높이는 것) 자체가 쉽지 않아서 장거리 송전이 어렵습니다. 즉 발전소에서 수용가까지 거리가 상당한데, 전력을 생산하기 위한 단가가 많이 비싸다는 것이죠. 그러한 이유로 소형 전자제품 쪽에서만 DC를 사용해왔습니다. 하지만 제주도 해저 송전 케이블을 통한 송전 시스템에는 DC가 포함되어 있습니다. 태양광 발전소에서 발전되는 신재생 에너지는 바로 DC이기 때문에, 앞으로는 더 활성화될 수도 있겠네요.
지금까지 즐거운 전기의 기초에 대하여 말씀드렸습니다. 다음에 다시 만나 뵙기를 기대하며, 긴 글을 읽어주셔서 감사합니다.