전압 [Voltage]

요약
도체 내에 있는 두점 사이의 전기적인 위치에너지(전위) 차이, 전위차. 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 것처럼 전하는 전이가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동한다. 이때 전위의 자기가 전압이다. 낮은 곳보다 높은 곳에서 떨어지는 물이 더 많은 에너지를 갖고 있듯이, 전압이 클수록(전위차가 클수록) 더 많은 전기를 가지고 있다. 그리고 높이 차이가 없으면 물이 흐르지 않듯이 전압이 0이라면 전류가 흐르지 않는다.

전압의 단위
전압의 크기를 나타내는 단위는 볼트(V)이다. 1V는 1C(쿨롱)의 전하가 두 점사이에서 이동 하였을 때 하는 일이 1J(주울)일 때의 전위차이다.

기전력과 실효값
도체의 내부에 전위차를 만들고 전하가 이동해 전류를 통하게 하는 원동력을 기전력이라 한다. 전기회로에 전위차를 발생시키는 것을 전압을 가한다라고 표현한다. 직류의 경우 전압의 방향과 크기를 쉽게 정리할 수 있지만, 교류는 그 크기와 방향이 끊임없이 변한다. 그래서 전압의 순간값을 제곱하여 평균을 구하고 그 제곱근을 교류전압의 실효값으로 정한다.

역률 [ Power Factor ]

요약
교류회로에서 유효전력과 피상전력과의 비.
직류회로에서는 전압과 전류와의 곱이 전력이되나, 교류회로에서는 전류와 전압의 실효치와의 곱이 반드시 전력으로 되지는 않는다. 교류회로에서는 전압과 전류와의 곱을 피상전력이라 하고, 이에 역률을 곱해야 비로소 전력이 된다.

교류회로의 전압이나 전류는 정현파(사인파) 모양으로 변동하여 양자의 정현파 위상이 반드시 일치하지 않는 경우도 있기 때문이다. 위상각의 차이를 φ 로 표시하고, 전압을 V, 전류를 I로 하면 유효전력은 VIcosφ 로 된다. 피상전력은 VI이므로, 유효전력을 피상전력으로 나눈 VIcosφ/VI = cosφ 가 역률이고, 보통 퍼센트로 표시 된다. φ = 0 이면 cosφ = 1이 되어 전력은 최대가 된다. 즉, 역률은 최고가 1이고 최저는 0이다.

전열기나 백열전구와 같이 전기에너지를 열 에너지로 바꾸는 것에서는 역률은 1이 되나, 전동기나 변압기와 같이 철심을 갖고 철심에 교류전원으로부터 흘러들어온 전류의 일부에 의하여 자속을 발생시켜 에너지를 자기적으로 저장함으로써 동작하는 것 및 콘덴서와 같이 정전적으로 에너지를 저장하는 것에서는 역률이 저하된다. 역률이 낫다는 것을 역률이 나쁘다고도 한다.

전류 [ electric current ]

전선 속을 전류가 흐르는 것이며, 그 크기를 표시하는 데는 암페어(A)를 이용한다. 1Ω의 저항선의 양단에 1볼트의 전압을 가하면 1암페어의 전류가 흐른다. (I:전류, E:전압, R:저항)

전력 [ electric power ]

요약
단위시간동안 전기장치에 공급되는 전기에너지, 또는 단위시간 동안 다른 형태의 에너지로 변환되는 전기에너지를 말한다. 전력의 단위는 흔희 와트(W) 또는 킬로와트(kW)를 사용하며, 1W는 1A의 전류가 1V의 전압이 걸린 곳을 흐를 때 소비되는 전력의 크기이다.

일반적으로 power의 첫글자인 P로 표시하며, 전력(P)과 전압(V), 전류(I)의 관계는 P = VI를 만족한다. 이는 오옴의 법칙(V = IR)에 따라 P = I2R 또는 P = V2/R 로 변형할 수 있다. 따라서 전력은 전류가 일정 할 때 저항에 비례하고, 전압이 일정할 때 저항에 반비례한다. 교류에 의해서 공급되는 전기에너지는 전류와 전압이 계속 변하므로, 보통 1주기 동안의 공급되는 전력을 주기를 나눈 평균 전력으로 표시한다.

실생활에서는 단위시간에 사용하는 전기에너지인 전력보다 일정시간동안 사용한 전기에너지의 양이 중요하다. 그러므로 전력에 사용하는 전력의 사용시간을 곱한 전력량을 줄여 표시 주로 사용한다. 전기요금은 전력량에 따라 부과된다.

전류 [ electric current ]

전선 속을 전류가 흐르는 것이며, 그 크기를 표시하는 데는 암페어(A)를 이용한다. 1Ω의 저항선의 양단에 1볼트의 전압을 가하면 1암페어의 전류가 흐른다. (I:전류, E:전압, R:저항)