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[통합과학] 전기에너지의 수송 : 핵심 개념인 "전력(P)" 에 대해

주닝과학 2024. 8. 10. 00:32

"전기에너지의 수송" 파트에서 결국 핵심은 공식 하나임.
 
 

P(전력) = I x V = I^2 x R = V^2 / R

 
 
전력은 단위 시간당 생산된, 사용된 전기에너지를 말함.
 
 
에너지의 단위는 여러가지가 있지만, 국제 단위계(SI)에서 사용하는 에너지의 기본 단위는 J(줄) 이라고 부름.
 
 
따라서, 전력 P의 단위는 J/t 라고 표현할 수 있음. ( 단, t는 시간 )
 
 
공식을 보면, 전력 P는  I x V 로 표현하고 있음.
 
 
이를 외우기 보다, 이해하는 것이 중요함.
 

전류가 송전선을 통해 흐르는 그림

 
 
전류에 대해 먼저 말하자면, 1A의 전류가 흐른다는 것은 "1초 동안 1쿨롱(C)의 전하가 이동하는 것"을 의미함.
 

 

여기서 쿨롱(C)이란 전하의 양을 측정하는 단위로

 

 

1C이란 약 6.25 × 10¹⁸ 개의 전자나 양성자들의 전하량을 말함.


 
따라서, 전류의 단위를 표현하자면, C/t 으로 표현할 수 있음. ( C는 쿨롱, t는 시간 )
 
 
전압에 대해 말하자면, 1V 라는 것은 "1쿨롱의 전하를 이동시키기 위해 1줄(Joule)의 에너지가 필요" 하다는 의미임.
 
 
따라서, 전압의 단위를 표현하자면, J/C 임.
 
 
그래서, 전류와 전압을 곱하면, C/t  X  J/C 가 되어, J/t 전력이 되는 것임.
 
 
J/t 를 다시 읽어보면, 단위시간당 생산되거나 사용된 전기에너지임.
 
 
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이렇게 전력(P)의 공식을 "단위를 생각"하면서,
 
이해한다면 문제를 풀때, 자연스럽게 식이 와닿게 될 것입니다.
 
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감사합니다.

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