[중등3과학]전력과 전력량

자. 이번 수업은 전력과 전력량에 대해 알아보자.

먼저 전기에너지는 전류가 흐를 때 공급되는 에너지를 말하며

 

단위는 J을 사용한다.

소비 전력은 1초 동안 전기 기구가 소모하는 에너지의 양을 말하며

 

시간 분에 전기 에너지로 계산할 수 있고

 

 

단위는 W, kW를 사용한다.

 

1W는 1초에 1J의 전기 에너지를 사용한다는 의미이고

 

5W는 1초에 5줄의 전기 에너지를 사용한다는 의미이다.

 

만약 10W의 소비전력을 가진 전기 기구를 5초 동안 사용했다면

 

전기 기구에 공급된 전기 에너지는 50J이다.

전력량은 일정한 시간 동안 사용한 전기 에너지의 총 양을 말하는 것으로

 

소비전력과 시간의 곱으로 계산할 수 있으며

 

 

단위는 Wh, kWh를 사용한다.

 

이 때 시간은 일반적으로 과학에서 사용하는 초단위가 아닌

 

1시간, 2시간이라고 말할 때의 시간을 의미한다.

 

따라서 100W의 소비전력을 가진 전기기구를

 

2시간 동안 사용했을 때

 

전력량은 200Wh이다.

 

1Wh는 1W의 전력을 1시간 동안 사용했을 때의 전력량이며

 

1시간은 3600초이므로

 

1Wh는 3600J의 전기에너지와 같은 값을 가진다.

다음은 정격 전압과 정격 소비 전력에 대해 알아보자.

 

어떤 전기 기구에 200V-100W라는 표시가 되어 있을 때

 

정격 전압은 200V이고

 

정격 소비전력은 100W이다.

 

이것의 의미는

 

이 전기 기구를 사용하기에 가장 적합한 전압은 200V이며

 

200V의 전압을 전기 기구를 공급했을 경우

 

1초에 100J의 전기 에너지를 사용한다는 의미이다.

 

만약 이 전기 기구를 30분 동안 사용했다면

 

전력량은 50Wh이고

 

이 때 사용한 전기 에너지의 양은

 

180000J이다.

마지막으로 전기 요금을 계산하는 방법에 대해 알아보자.

 

어떤 가정에서 하루동안 사용하는 전기 기구의 소비 전력과 사용 시간이

 

다음과 같고

 

 

한달을 30일, 전기 요금은 1kWh 당 100원이라고 할 때

 

하루 동안 사용한 전력량과 한 달 전기 요금을 계산해보자.

소비 전력이 50W인 전구 2개를 5시간 동안 사용했을때

 

전력량은 500Wh이고

 

소비 전력이 100W 냉장고를 24시간 동안 사용했을 때

 

전력량은 2400Wh이므로

 

이 가정에서 하루동안 사용한 전력량은 2900Wh이다.

 

한 달 동안 사용한 전력량은

 

하루 사용 전력량 2900Wh에 30을 곱하여 계산한

 

87000Wh, 87kWh이고

 

이 가정의 전기 요금은

 

한 달 사용 전력량 87kWh에 1kWh 당 전기 요금 100원을 곱한

 

8700원이 된다는 것을 알 수 있다.

https://youtu.be/X4n4mKQX8vk

 

탑사이언스 과학학원(대구 수성구)

www.topsa.co.kr