황해전기

"전압과 전류란 무엇인가!"

참 뜬금없죠? 초등학교에서도 배우는 것인데 말입니다.

그런데 말이죠. 이걸 제대로 알고 있는 어른이 많지 않다는 거에요. 1.5V 건전지, 1A 충전기는 누구나 사용하고 있는 제품들이고, 이런 단위와 말에 대해서도 너무 익숙한데 사실 이게 뭔지 모르고 있다는 것이죠.

마치 공기로 호흡을 하고 있지만, 공기가 뭔지 모르는 것과 비슷한 것이죠.

음... 나쁜 뜻은 아니고요. 항상 사용하는 것이지만, 몰라도 별 상관없는 것들 중 하나라는 이야기에요.

한 번쯤 생각해 보셨나요?

"전압은 무엇일까?"

"전류는 무엇일까?"

"둘다 전기를 말하는 용어이고 단어인데, 뭐가 다른건가?"

이와 관련된 것은 학교에서 배웁니다. 초등학교... 에서 배울거에요 아마. 하하. 오래되서 언제 배웠는지는 기억이 잘 않나는 군요.

하지만 이것이 그리 간단한 용어는 아닙니다.

그럼 하나씩 쉽게 살펴보도록 하죠.

아! 이 글은 나이와 성별에 관련없이 모든 일반인을 위한 글입니다.

전압

전압은 다른 말로 '전위차'라고도 합니다. 이것은 전기적 위치에너지의 차를 말하죠.

이것이 사실 가장 명확한 전압을 뜻입니다. 전기적 위치에너지의 차!

뭔말인지 알기가 힘들죠?

자, 먼저 전기가 뭔지를 생각해야 겠네요. 전기라는 것은 '전자의 움직임' 입니다.

이 전자라는 것이 움직이면 전기가 흐른다는 것이죠.

전위 즉, 전기적 위치에너지는 전기를 움직일 수 있는 자유전자가 얼마나 많은 가를 뜻합니다. 그런데 이 전기라는 것이 상대적인 개념이기 때문에 이것과 저것의 전위의 차인 '전위차'라는 개념을 사용하게 되고 그것을 '전압'이라고 합니다.

"그래도 무슨말인지 알기가 힘들어 흑흑"

이제는 전위가 아닌 전압이란 말을 생각해 보면 이해하기가 쉽습니다. 전압(電壓) 전기의 압력이죠.

위 그림을 볼게요. 풍선이 하나 있습니다. 풍선 속에는 공기가 잔뜩 들어 있겠죠? 그리고 이 풍선의 공기 압은 높아요.

이때 풍선입구를 열면 어떻게 될까요? 슈욱~ 하고 바람이 빠질 것입니다. 그 이유는 공기 압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문입니다. 만약 외부공기의 압력이 풍선 속의 압력과 같다면 바람이 빠지지 않겠죠?

전기도 마찬가지에요. 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 전기가 흐르죠. 전자가 많은 쪽에서 적은 쪽으로 흘러가는 것입니다. 공기가 빠져나가는 것 처럼요.

전류

그럼 전류란 것은 무엇일까요? 저렇게 전압때문에 전자가 움직이잖아요. 그런 움직이는 것을 '전류(電流):전기가 흐른다'라고 합니다.

좀 더 수학적으로 보자면요. 1초당 흐르는 전자의 양을 말하는 것이 전류에요.

아까 풍선을 생각해 보세요. 빵빵한 풍선을 조금 여니 바람이 빠져 나왔죠? 이처럼 전압에 의해서 전기가 움직이게 되면, 이것은 전기가 흐른다. 즉 전류라고 하게 되는 것이죠.

이때 조금만 입구를 열면 바람이 조금 나올겁니다. 이럼 전류가 작은 것이죠. 반면에 입구를 많이 열면 쉭~ 하고 바람이 많이 빠지겠죠? 이것은 전류가 높은 것을 말합니다. 이 입구를 흔히 저항이라고 말하죠. 전기선이나 전지기구 같은거 말이에요.

여기서 잠깐 옴의 법칙을 보고 가죠.

 I(전류)= V(전압)/R(저항)

I(풍선에서 나오는 공기량)=V(풍선의 공기압)/R(풍선입구를 잡는 힘)

풍선 입구를 꽉 잡으면, 저항이 올라가니 전압(풍선 압력)이 일정하면 전류(나오는 공기)가 적어지고,

풍선입구를 살짝 잡으면, 저항이 내려가니 전압(풍선 압력)이 일정하면 전류(나오는 공기)가 많아지죠.

풍선으로 보니 별로 어렵지 않죠? 학교 다니면서 누구나 달달 외우는 공식이지만, 이해보다는 그냥 외웠던 경험이 많을 거에요.

정리를 하겠습니다.

전압이란 전기적 위치에너지의 차를 말하는 거고요.

전류는 초당 흐르는 전자의 량을 뜻합니다.

이렇게 말하면 복잡하니 풍선을 생각해 보면,

풍선처럼 전압이 높은 곳에 있는 전기는 공기 처럼 전압이 낮은 곳으로 흐르게 되고, 이때 시간당 흐르는 전기를 전류라고 합니다.

이렇게 보니 이해하기는 쉽죠?

하지만 이것은 전적으로 이해를 돕기위해 풍선을 예로 든 것입니다.

실제 전기의 경우에는 이것보다 복잡한 모습으로 움직이게 됩니다. 그래도 이 풍선을 통해서 전압과 전류에 대해 이해를 하는데는 도움이 되셨으리라 믿습니다