전류
current
- 1A
- 1A = 1C / s
시간에 따라 한 점을 지나가는 전하의 비율을 전류라고 한다.
단위는 [A] 로 쓰고 '암페어' 라고 읽는다.
전압
전기장 내에서 양전하가 가지는 전기적 퍼텐셜을 전위라고 하고, 두 전위 간의 차를 전위차 혹은 전압이라고 한다.
단위는 [V] 로 쓰고 '볼트' 라고 읽는다.
직류
Direct Current, DC
시간이 흘러도 진폭이나 극성이 변하지 않고 일정한 방향으로 흐르는 전류를 의미한다.
교류
Alternating Current, AC
시간에 따라 진폭과 극성이 주기적으로 변하는 전류를 의미하며, 주로 사인파(정현파)의 그래프로 표현한다.
순시치
특정한 시각에서 그 순간의 전류 또는 전압의 크기(와 방향)를 의미한다.
실효치
매 시각마다 변화하는 교류의 값을 순시치로 표시하는것은 매우 불편하다는 단점이 있다. 어떤 회로가 주어진 교류전류에 의해 사용한 전력과 어떤 가상의 직류전류로부터 사용한 전력의 양이 같다고 가정하여 구한 전류 혹은 전압의 값을 실효치라고 한다.
예제
전류 [math]\displaystyle{ I(t) = \sin {t} }[/math] 를 생각하자.
단위가 [A]이고 최대치가 1A인 교류 전류일 때, 시각 [math]\displaystyle{ t }[/math]가 0일때부터 [math]\displaystyle{ \pi }[/math]까지의 전력량에 회로의 저항을 나눈 것을 구하면
[math]\displaystyle{
\frac{\pi P}{R} = \int _{0} ^{\pi} {\sin} ^ {2} t dt
}[/math] 다.
좌변의 적분을 계산하고, 전력 P를 회로의 저항R과 가상의 직류전류 [math]\displaystyle{ {I}_{d} }[/math] 에 대한 식으로 바꾸어 정리하면
[math]\displaystyle{
P = {{I}_{d}}^{2}R
}[/math]
[math]\displaystyle{
\pi {{I}_{d}}^{2} = \frac{\pi}{2}
}[/math]
[math]\displaystyle{
\therefore {I}_{d} = \frac{1}{\sqrt{2}}
}[/math]
최대치가 1A인 교류전류의 실효치는 [math]\displaystyle{ \frac{1}{\sqrt{2}} }[/math][A] 이다.
최대치
평균치
전력
- 1W
- 1W = 1J / s
전력은 단위시간당 사용하는 전기에너지를 의미하며, 단위는 [W]로 쓰고 '와트' 라고 읽는다.
쿨롱의 법칙
두 개의 점전하 사이에 작용하는 힘은 두 전하의 크기의 곱에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례한다.
[math]\displaystyle{
F \propto \frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}
}[/math]
위의 식에서 F의 부호가 음이면 인력을 의미하고, 양이면 척력을 의미한다.
시정수
시간상수(time constant)라고도 하며, RC 직렬회로에 전원을 걸어 축전기의 전압이 최종전압의 약 63%에 해당하는 전압에 이르는 시간이다.