전압과 전류
오옴의 법칙
산 위에 있는 물체의 위치에너지가 밑에 있는 것보다 크다는 것은, 산 위에 있는 물체는 가만히 두면 중력에 의해 굴러 내려오면서 여러 가지 일을 할 수가 있지만 아래에 있는 것은 그런 능력이 없다는 것입니다.
이와 마찬가지로 양전하 근처에 있는 다른 양전하는 가만히 두면 전기력에 의해 밀려가면서 마치 산에서 물이 흘러내리면서 물레방아를 돌리는 것처럼 일을 할 수 있습니다. 따라서 양전하 근처에 있는 다른 양전하가 멀리 떨어져 있는 것보다 위치상 일할 수 있는 능력이 있으므로 위치에너지가 있습니다.
평지에 있는 물체가 산 위에 있는 물체보다 위치에너지가 더 작고 평지보다 더 낮은 곳에 있는 물체의 위치에너지보다는 더 큰 것처럼, 음전하 근처의 양전하가 갖는 위치에너지는 멀리 떨어질수록 위치에너지가 작습니다. 밀어내면서 일을 할 수 있는 것이 아니라 당기면서 일을 할 수 있기 때문이지요.
양전하의 입장에서 보면, 양전하 주위로 가는 것은 마치 산에 오르는 것과 비슷하고 음전하 주위로 가는 것은 산을 내려오는 것과 비슷할 것이므로 양전하로 가까이 갈수록 위치에너지는 커지고 음전하 주위로 갈수록 위치에너지는 작아집니다.
산에서는 이것을 높이라고 하지만 전기에서는 이것을‘전위’라고 합니다. 양전하 주위는 전위가 높고 음전하 주위는 전위가 낮다고 말할 수 있겠지요. 많은 양의 전하가 높은 전위에 있을수록 전하가 갖는 위치에너지는 큰 것입니다. 고정된 전하량이 클수록 높고 기울기가 급한 산으로 비유할 수 있습니다. 지도에서높이가 같은 곳을 이은 선을 등고선이라고 하듯전기장에서 전위가 같은 곳을 이은 면을 등전위면이라고 합니다. 지도에서 등고선을 보면 어디가 산이고 어디가 계곡인지 알 수 있듯 등전위면을 보면 전위가 높은 곳과 낮은 곳을 알 수 있습니다.등고선이 빽빽할수록 경사가 급하고 빗물이 세게 흐르듯 등전위면이 빽빽할수록 전기장이 셉니다.
물이 항상 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯이 전하는 항상 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르며 높이 차이(수압)가 클수록 물이 많이 흐르듯이 전위 차이(전압)가 클수록 전하가 많이 흐릅니다. 이를 ‘오옴의 법칙’이라고 하지요.
음전하의 입장에서 보면 양전하에 접근하는 것은 우리가 산을 내려가는 것과 같고 음전하에 접근하는 것은 산을 올라가는 것과 같아서 양전하의 입장과는 반대가 됩니다. 완전히 대칭관계에 있지만 우리는 양전하의 입장에서 전위를 정의하여 사용합니다. 이는 전류의 방향을 정할 때도 생기는 문제인데 양전하와 음무료 카지노 게임 이동하는 방향은 서로 반대가 되지만 우리는 양무료 카지노 게임 이동하는 방향을 전류가 흐르는 방향으로 정의합니다. 어느 쪽을 기준으로 해도 마찬가지가 되는 것이지만 아마도 인간 사회에서 대개 같은 조건일 때에는 남자를 기준으로 삼는 것과 같은 이유 이상의 특별한 이유는 없을 것입니다.
그러면 전하는 어디에 있을까요? 모든 물체에는 무료 카지노 게임 들어있습니다. 다만 양전하의 수와 음전하의 수가 같기 때문에 겉으로는 무료 카지노 게임 있는 것이 나타나지 않을 뿐이지요.
모든 물체가 원자로 만들어진 것이고 그 원자의 구조를 보면 가운데에 양전하를 갖는 양성자가 있고 주위에는 음전하를 갖는 전자가 있습니다. 즉 양전하는 원자핵 속의 양성자가 갖고 있고 음전하는 전자가 갖고 있는데 보통 모든 원자는 양성자의 수와 전자의 수가 같습니다. 따라서 밖에서는 아무 전하도 없는 것처럼 보이는 것입니다. 만약 어떠한 이유에 의해서 원자 속에 있는 전자가 밖으로 나가는 경우가 있다면 이때는 양, 음의 균형이 깨지므로 전자를 받은 쪽(음이온)은 음전하를 띠고 전자를 잃은 쪽(양이온)은 양전하를 띠게 되어 밖으로 무료 카지노 게임 나타내게 됩니다.
전기가 통하는 구리와 같은 금속 안에는 자유전자라 불리는 속박되지 않은 전자가 전압이 생기면 이동하고 이를 우리는 ‘전류’라고 합니다. 1초에 1쿨롱( C)의 무료 카지노 게임 지나가는 전류가 1 암페어 (A)라 합니다.1 볼트(V)의 전압에 1 암페어(A)의 전류가 흐르면서 하는 일이 1줄(J)이고 이것을 우리는 1와트(W=J/s)라고 합니다. 100V에 20A의 전류가 흐르면 2000W의 전력이 되며 매초 2000J의 일을 할 수 있습니다.
우리 가정에 들어오는 두 도선의 전위차(전압)는 220V이므로 220W의 거실 등에 흐르는 전류는 1A이고 2200W의 에어컨에 흐르는 전류는 10A입니다. 이 에어컨을 1시간(h) 계속 사용하면 2200 와트시(Wh) = 2.2 kWh의 전력량이고 가정용 전기 요금을 kWh당 200원으로 보면 440원어치의 전기를 사용한 것이다.
