[생활상식] 전압, 전류, 저항이란 무엇일까?

 

 

우리 실 생활을 편안하고 풍요롭게 만들어주는 전기. 전기에는 전압, 전류, 저항이라는 게 존재합니다.

오늘은 이 3가지에 대해 간단히 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

 

1. 전압

 전압이란 두 점간의 전기적인 위치에너지의 차이를 말합니다. 쉽게 말해 높은 위치에서 낮은 위치로 흐르는 물과 같다고 생각하면 됩니다. 폭포를 예로 들자면 높은 위치에서 낮은 위치로 물이 흐르는(낙하하는) 것과 같이 전압도 높은 전위에서 낮은 전위로 전기적인 압력이 가해지는 것입니다. 전압을 표시하는 단위로는 V [볼트]를 사용합니다.

 

 - 우리나라의 사용 전압은 몇 볼트 일까?

우리 나라는 교류 220V를 사용합니다. 인간이 사용하는 전기 방식에는 교류와 직류가 있습니다. 직류는 시간의 흐름과 상관없이 일정 값의 일정한 전압이 계속적으로 가해지고 전류의 방향 또한 바뀌지 않는 것입니다.

그에 반해 교류는 사인파의 형상을 띄며, 1초에 60번씩 파형이 반복되며, 전류의 방향 또한 같은 횟수로 바뀌는 형상을 나타냅니다.

 

2. 전류

 전류란 전기적인 위치의 차이로 높은 전위에서 낮은 전위로 흐르는 전하라고 생각하면 됩니다. 쉽게 말해 물이 들어가 있는 수도관은 생각해 보면 됩니다. 수도관은 압을 주는 방향에서 반대방향으로 물을 흐르게 합니다. 즉, 압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 물이 흐르는 것과 같이 전류도 전기적인 위치가 높은 전위에서 낮은 전위로 전류가 흐른다고 보면 됩니다. 모든 전자기기들은 이 전압과 전류의 곱에 의해 산출된 필요전력으로 가동이 됩니다. 전자기기에 사용되는 전력은 전압 X 전류로 산출되기 때문입니다. 전력 공식은 P(전력 W) = V(전압 V) X I(전류 A) 입니다.

 

3. 저항

 저항은 일반적으로 생각하는 것과 같이 어떤 흐름을 어렵게 하는 방해 요소를 말합니다. 전기에서의 저항 또한 전기의 흐름을 방해하는 요소입니다. 전기의 저항 또한 물이 흐르는 수도관에 빗대여 생각하면 됩니다. 수도관이 굵거나 짧으면 물은 쉽게 통과하게 되고, 수도관이 가늘거나 아주 길면 물은 흐르는데 어려움을 겪게 됩니다. 이처럼 전기가 흐르는 전선도 굵거나 짧으면 저항이 작고, 전선이 가늘거나 길면 많은 양의 전기가 흐르지 못하게 됨으로 저항이 커진다고 보면 됩니다.

 저항이 작은 물질은 도체라고 하며, 저항이 아주 큰 물질은 부도체, 중간 성질을 갖고 있는 것을 반도체라고 합니다.

 - 상식 하나 더 : 부도체라고 해도 정말 높은 전압을 가한다면 절연(전기나 열을 통하지 않게 하는 것)은 파계되어 있습니다. 쉽게 말해 어떤 부도체에 220V의 전압을 가했을 경우 전기가 흐르지 않는 부도체라고 했을 때, 그 부도체의 절연이 파계되는 임계전압(한계점 전압)을 가한다면 전기를 흐르게 돼어있습니다.

 임계전압 : 어떤 물질의 절연이 파괴되기 시작하는 아주 큰 전압값.

 

 - 모든 전자 제품은 전압과 전류가 저항인 전자제품을 관통하면서 다양한 에너지로 대체되어 작동을 합니다. 예로는 헤어드라이어는 전기가 저항이 큰 물질을 통과하면서 열을 발생시키고 그 발생된 발열체를 찬바람을 흘려주어 더운 공기를 방출하게 되는 것입니다.

 같은 원리로 전기다리미 또한 큰 저항체에 전기를 흘려보내 열을 발생시켜 바닥을 뜨겁게 발열시킴으로써 전기 에너지를 열 에너지로 대체시키는 것입니다.

 

- 백열전구나 발광 다이오드의 경우는 전기를 저항을 갖고 있는 빛을 내는 어떤 물질에 통과시키면서 전기에너지를 빛 에너지로 대체시키는 것입니다. 이처럼 물질의 특징에 따라 그 물질에 전기를 흘려보냈을 때, 어떤 물질은 많은 열을 발생시키고 어떤 물질은 빛을 발생시키게 되는 것입니다.