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   [Project] 전기,전자 상식 및 샤프심으로 전구만들기. - 1

http://www.hackerschool.org/HS_Boards/zboard.php?id=Free_Lectures&no=470 [복사]



# 멍멍님이 요청하셔서 올려 봅니다 =_=//

[1] 전기, 전자 상식

일반 가정집에서 사용하는 전기는 220V입니다. 예전에는 110V를 썻었죠.
정부에서는 천문학적인 돈을 사용해 110V를 220V로 바꾸는 사업을 벌였습니다.
왜 그랬을까요?

그런것들을 알기 이전에 전기의 기본상식부터 알려 드릴게요.

전 압 : 전기가 가지고 있는 힘의 세기입니다. 단위는 [V : 볼트]입니다.
        '난 밭솥인데 220V는 있어야 제대로 일을 할 수 있어. 그러니 220V 외에는
         넣어 주지마.'  
         기계가 일을 하기 위해서 일정한 전압이 인가되어야 하고 그 220V를
         사용해 기계내부의 부품을 움직이는 것입니다.

전 류 : 전기의 양이 얼마나 되는지를 알려주는 것입니다. 단위는 [A : 암페어]
        '전압이 아무리 적게 들면 뭐해 1초동안 밖에 못 움직이는데...'
         그렇습니다. 전압이 아무리 적게 든다 해도 전류가 크지 않으면
         일을 할 수 있는 시간이 매우 적겠죠?

저 항 : 전기의 세기, 양등을 줄여주는 모든것을 지칭합니다. 단위는 [ohm : 옴]
        '난 컴퓨터 내부의 CPU인데 220V는 나에게 너무 커....'
         전압은 기계 전체를 돌리기 위한 것입니다. 하지만 세세한 부품들...
         CPU나 메모리와 같은 민감한 부품들은 4~6V만으로도 충분하죠.
         그렇기 때문에 전압이 걸려 있는 자리에 곳곳에 '저항'을 달아서
         전압의 세기를 줄여 줍니다.

전 력 : 전기가 하는 일의 양 입니다. 단위는 [W : 와트] 입니다.
        '아 오늘 하루동안 100W의 일을 했더니 힘드네...'
         '전력 = 전압 * 전류 * 시간' 입니다. 일정 시간동안 특정 전압이 얼마나
         많은 양이 사용 됬는지를 보여 주는 값이죠.
         두꺼비 집에 나오는 숫자들이 이 전력 값입니다. 한전에서 이 값을 보고
         KW[K[킬로]는 1000배의 단위 1KW = 1000W] 돈을 청구하죠.


대충 이정도가 일반인도 꼭 알아둬야 할 기본상식입니다. 전기에 대해 배울 기회가
적은 분들 중에서 전압과, 전력의 차이점을 잘 모르는 분들이 있기 때문에 잘 알아
두세요 ^^;;


자 그러면 위쪽에서 말했듯이 정부는 왜 엄청난 돈을 쏟아 부어서 110V를 220V로
승압[전압을 올린다는 뜻] 시켰을까요?

그건 저항과 전력의 관계때문입니다.
옛날 옛날에...[호랑이가 침좀 뱉던 시절은 아니구요] '옴'이 라는 외국인이 살았
어요....그런데 이사람은 전압과 전류 저항, 전력의 관계를 파해치고 싶어했었죠.

생각과 연구끝에 알아낸것이 바로 '옴[Ohm:저항과 똑같죠?]의 법칙[Law's]'입니다.

I[전류] = V[전압] / R[저항]  [A]
V[전압] = I[전류] * R[저항]  [V]
R[저항] = V[전압] / I[전류]  [옴]

P[전력] = I[전류] * V[전압] * T[시간]  [W] ......// T는 생략되기도 함.

이렇게 만들어 낸것이죠. 이 법칙은 현대에 들어서까지 통용 될정도로
매우 혁신적인 법칙이죠.

어찌 되었든 옴이란 사람이 위의 법칙을 만들어냈는데...
위 법칙을 보세요. P = I*V죠? 이걸 고치면 P=I*I*R  즉 전력은 전류의 제곱에 저항
을 곱한식으로 고칠수 있죠. 이건 V = I * R을 이용한 겁니다. 다르게 고쳐 볼까요?

P = V * I = V*V*/R 이렇게 바뀔수 있어요. 즉 전압의 제곱에 저항을 나눈겁니다.


자 이제 귀찮지만 생각을 해봐야 할 시점이 도래했습니다. 정부는 매년 송전[전기
를 보낸다란 뜻]을 위해 돈을 쓰고 있죠. 발전소에 만들어진 수십만 V의 전기를
변전소를 거쳐 몇만 V로 줄고 전봇대에 달린 변전기 에 의해 220V로 줄게 되어 있
어요.

그런데 이 발전소 -> 변전소 -> 변전기 -> 가정집...이 루트에서 각각의 사이에
존재하는것이 문제였습니다. 바로 '전선' 이었죠.

전기는 전송되는 거리가 멀어지면 멀어질수록 그 양이 줄어드는데 이유는 전선 내부
에 존재하는 '저항' 때문이죠. 세상 모든 물질에는 '저항'이 존재하기 때문에
어쩔수 없었어요.

110V가 전송되어야 하는데 중간에 '저항' 때문에 볼낼때는 300V가 필요한 상황인거
죠. 즉 배보다 배꼽이 더 큰 상황인겁니다. 그래서 정부는 천문학적인 돈을 들여
220V로 승압 시켰죠. 잘 계산해볼까요? P = V * I = V*V/R 입니다. 여기서 문제가
되는것이 저항(R)이죠? 어차피 발전소에서 집까지의 거리는 같기 때문에 저항값은
변할 수가 없어요.

그러므로 변화 시킬수 있는 V[전압]을 변경 시킴으로서 상대적으로 커져 버린 V값에
의해 R값의 영향력이 줄어 들게 되어 무시 될수 있게 된거죠.

110V가 들어가기 위해서 300V를 보냈지만...220V를 넣기 위해 280V만 보내면 되게 된
겁니다. 이 20V의 차이는 정확한 것은 아니지만 일단 줄긴 줄었다는게 중요한거죠.
이것은 일반 가정집 한곳만 계산한것인데 만약 대한민국 전체를 생각한다면 엄청난
전기적 이익과 함께 돈의 이익을 보게 되는겁니다.

이 사업당시 정부는 수많은 빚을 졌지만 계산상으로 8~12년 사이에 그 빚은 청산되고
가면 갈수록 이익이 남게 된다는 결론을 내리게 된거죠.


위 상황을 통해 전압과 전력, 저항의 관계에 대해 알 수 있겠죠?

아아- 그런데 '전류'에 대해 설명이 늦었네요. 위 상황에서는 전류는 빠져 있죠?
오직 전압과 저항, 전력과의 관계만 나오니까요.

제가 왜 '전류'는 설명 안햇을까요? 그건 '전류'가 매우 중요한 개념이기 때문이
에요. 전압만 있으면 됬지 전류는 왜 필요하지?? 란 의문이 생길수도 있어요.

자 그럼 '정전기'에 대해 생각해볼까요?
'정전기'는 일반적으로 몇만 V에서 수백만 V까지 낼수 있다고 해요. 번개도 일종의
자기장에 의한 '정전기'라고 볼수 있어요. '정전기'는 매우 큰힘을 가지고 있기
때문에 과거 부터 이것을 이용해 일상생활에 쓸수 있는 전기로 사용하기 위해 노력
했었죠. 하지만 그런 도전은 대부분 실패 했어요. 이유가 뭘까요?

바로 '전류' 때문이죠. P[전력] = V * I 인데. P가 전기로 할 수 있는 일의 양 이라
고 위에서 설명드렸죠? 그런데 '정전기'는 위 식에서 V는 매~우 높지만 I[전류]가
매우 낮습니다. 거의 0에 가깝다고 봐도 될정도로요.

정전기는 지속적으로 일어나지 않습니다. 스웨터같은 곳에서 반짝하고 사라져 버리
죠. 그 이유는 정전기가 가진 전류의 양이 매우 작기 때문에 전압을 유지할 힘이
모자라기 때문이에요.

맨위에서 보면 전류는 전기의 양이 얼마나 되는지를 설명해주는 단어입니다. 전문적
으로 말하자면 '전하를 이동 시키는데 드는 양' 을 말하지만 일단 패스하고...=_=
전압이 유지 되기 위해서는 전류가 필요한데 이 전류가 매우 적기 때문에 정전기는
높은 전압에도 불구하고 매우 짧은 시간만 생겨 날 수 있는 거죠.
그래서 사람들의 노력에도 불구하고 정전기를 일생활에 사용하는 것은 실패를 거듭
했어요.

위에서 말했듯이 '전류'는 힘을 유지 시키는 힘...이라고 애매하게 설명되지만..
어찌됬든 전압이라는 힘을 유지 시키기 위해서 '전류'가 필요한거죠.
전압과 전류가 동시에 존재 하게 되면 그것이 '전기'로 이어지게 되는겁니다.

                                             ############## 계 속 ############
* 관리자님에 의해서 게시물 이동되었습니다 (2006-02-05 14:42)

  Hit : 11548     Date : 2006/02/03 11:20



    
아이프리드 아...오류는 아니지만...P = V * I * T에서 T가 곱해지면...P가 아닌 W가 되고 단위도 J이 됩니다 =_= 일의 양이 전기단위에서 물리단위로 바뀐것이죠. 2006/02/03  
멍멍 와우 멋져요 정말 감사합니다. 잘볼께요^0^ 2006/02/03  
ckdmsghcoh 우와 기계에대하여 잘다루시네요 2006/02/03  
phoxen042 ... 이런거 모르는 사람도 있나? tv에서도 나왔고 또 나는 기본적으로 알았고..;; 잘난척인가? 2006/02/03  
ckdmsghcoh 컼! 윗분 만들수있다는소리? 2006/02/03  
skyfancy 아니 뭐 모를수도있죠 왜 아니꼬운투로 말하시죠? 2006/02/04  
ckdmsghcoh 저한테 말하시는건가요? 전 신기해서 말하는건데 왜 시비 거시는거죠? 2006/02/04  
skyfancy 전 phoxen님한테 말한건데.; 2006/02/05  
ckdmsghcoh 어휴 죄송합니닷&^^;; 2006/02/05  
iceblue phoxen씨는 좋겠네요 8학군에 텐트치고 사나봐요? 저런거 기본적으로 아는 사람들한테 둘러쌓여 사는가보네 -_-;; 2006/05/20
MAX01 굿 굿 베리굿 느낌갖고 호흡받고 퓔 충만하네염 2006/11/25  
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