[배터리 용어] 전류,전압,전력 (전력양) 용어 및 단위 정리!

경제신문이나 기사를 읽다 보면 배터리 관련하여 전자 관련 용어들이 많이 등장합니다. 그렇지만 많은 분들이 정확한 뜻이나 감이 없으신데요, 저도 이공계열를 전공했지만 물리 쪽은 공부를 안 해서 잘 몰랐지만 이번 기회에 공부하고 정리해보았습니다.

 

 

목차

 

목차는 다음과 같습니다.

 

1. 용어 및 단위 정리
   
   • 전류
   • 전압
   • 전력 및 전력양
2. 전류, 전압, 전력 간의 관계 정리
   1.  전류와 전압의 관계
   2.  전력과 전류 및 전압의 관계

 

전류 / 전압 / 전력 (전력 양) 용어 및 단위 정리

 

▶ 전류란?

 

전류는 (자유) 전자가 이동하면서 생기는 전기적 에너지의 흐름입니다. 전자가 흐르면서 에너지가 생기는데, 전류는 얼마나 많은 전자가 흐르는지를 나타내는 것이지요.

 

▶ 전류의 단위

 

전류의 단위는 A (암페어)입니다.

 

A (암페어)에 대해서 사전적 의미도 꽤 복잡한데요, 쉽게 말씀드리면 특정 시간 동안 얼마나 많은 전자가 이동하는지를 측정하는 단위입니다.

 

예를 들어 충전할 때 충전기의 A가 크다면, 충전 속도가 빠를 것입니다.  (물론 전류 세기가 너무 크면 배터리에 손상을 주므로 대부분의 충전기, 전자제품이 보호장치 및 전류 조절 기능이 있습니다.)

 

구체적으로 1A가 어느 정도인지 말씀드리면, 어떤 전기 도선이 있을 때 특정 단면을 기준으로 1초 동안  6.25 X 10^18 개의 전자가 지나간다면 1A 정도의 전류 세기를 갖고 있다.라고 합니다.

 

여기서 6.25 X 10 ^ 18를 편의를 위해서 C (클롱)이라고 정의합니다.

 

 

▶ 전압이란?

 

전압은 전자를 흐르게 하는 힘(Power)입니다. 

 

좀 더 구체적으로 말씀드리면, 전압은 +극과 -극 사이 전위차가 어느 정도 되느냐입니다. 전위차가 클수록 전압이 높습니다.

 

※ 전위차 : +극과 -극 간의 전하량 (전자 개수)의 차이

 

예를 들어 220V는 자유전자를 220 만큼 -극으로 옮겨놓고 묶어놓은 것입니다. -극으로 인위적으로 전자를 옮겨놨기 때문에, 기회를 주면 언제든지 +쪽으로 이동하고 싶어 하겠죠? (물질은 항상 전기적으로 중성을 띄고 싶어 하므로)

 

그런데 여기서 인위적으로 옮겨놓은 전자 개수 (전하량)가 많을수록  + 극으로 이동하고 싶어 하는 전자 개수도 많아지는 거니까, 그 말은 즉 두 지역의 전위차가 커지는 거고 전압도 커지는 겁니다.

 

▶ 전압의 단위

 

전압의 단위는 V (볼트)로 1C의 전하량이 1J (줄)의 일을 하기 위해 필요한 전위차입니다. 

 

 

▶ 전력이란?

 

전력은 전기가 얼마큼 일을 했는지를 나타내기 위한 지표입니다. 즉 전기의 힘을 말합니다.

 

이러한 전력은 전압 X 전류로 정의됩니다. (전력은 전압과 전류와 비례관계)

 

상식적으로 전압과 전류가 강하면 그만큼 전자들이 빠르게 많이 이동하는 것이니까, 전력도 강해지겠죠? 

 

▶ 전력의 단위

 

전력의 단위는 W (와트)입니다. 220V 전압 & 1A 만큼의 전류 세기라면 220W가 전력입니다.

 

감이 안 오실 거 같아서 선풍기를 예로 들면 대략 45W 정도 전력을 소비합니다.

 

 

▶ 전력량?

 

전력만큼 중요한 게 전력량인데요, 전력량은 전력 X 시간으로 정의됩니다. 전력을 얼마나 오래 소비했는지 혹은 소비할 수 있는지를 알 수 있기 때문에 사실상 배터리 단위에서 가장 중요합니다.

 

▶ 전력량의 단위

 

전력량의 단위는 W + 시간 단위를 붙입니다. 예를 들어 1W를 1초마다 소비하면 1Ws이고 1W를 1시간마다 소비하면 1Wh가 됩니다.

 

앞서 예를 들었던 선풍기의 경우 1시간을 사용하면 전력량은 45Wh가 되겠네요.

 

신문에서는 종종  kWh나 gWh를 사용하기도 하는데, 다음과 같이 정리됩니다.

 

• 1,000wh = 1 kWh
• 1,000,000 kWh = 1 gWh

 

다시 한번 선풍기로 예를 들면, 대략적으로 선풍기 백만 대를 24시간 쉬지 않고 돌렸을 때, 사용되는 전력량이 1 gWh가 되겠네요!

 

 

전류 / 전압 / 전력 (전력 양) 관계 정리

 

앞서 설명으로 말씀드렸지만 각각의 관계를 다시 한번 보기 쉽게 정리해보겠습니다.

 

• 전류와 전압은 서로 비례한다.
• 전력 = 전류 X 전압 
• 전력량 = 전력 X 시간