전력 계산하는 방법

전압과 전류를 곱하여 전력을 계산할 수 있습니다. 전기 회로에 전압을 가하면 회로는 전류를 끌어옵니다. 전류의 크기는 회로의 전압과 임피던스에 따라 다릅니다.

 

 

 

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1. 전류를 결정하는 옴의 법칙

위의 회로에서 전압과 저항을 알 수 있습니다. 전기 회로에 흐르는 전류는 옴의 법칙을 사용하여 결정할 수 있습니다.

 

 

 

 

 

 

따라서 위 회로의 전류는 다음과 같습니다.

 

 

이 전류 값에 전압을 곱하면 전력 방정식이 나오고 이 방정식을 사용하여 이 전력 방정식을 사용하여 전력을 계산할 수 있습니다. 이 두 수량의 곱은 전기 회로가 소비하는 전력입니다.

 

 

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2. 전력 공식

전력을 구하는 공식은 다음과 같습니다.

 

 

회로에서 끌어오는 전력은 36와트입니다. 즉, 이 전력은 저항을 통해 발산되는 열입니다.

 

회로에 의해 소비되는 전력은 전압과 저항의 크기에 따라 다릅니다. 저항을 일정하게 유지하고 전압을 변경하면 회로의 전력이 증가합니다. 회로의 전력 증가는 두 가지 이유로 인해 발생합니다.

• 전압 증가
• 전압 증가로 인한 전류 증가

따라서 전압은 전류의 원동력이며, 전력이 증가하는 이유는 회로의 저항이 일정한 조건에서의 전압뿐이라고 말할 수 있습니다.

 

 

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3. 전력 계산 예시

전압을 높이면 전류가 증가합니다. 여기서 회로의 저항이 변하지 않고 고정되어 있다고 가정합니다.

다시 말하지만, 저항 회로에 연결된 배터리의 동일한 경우를 사용합니다. 배터리 전압이 36볼트이고 전류가 12암페어일 때 회로의 전력이 3와트입니다 

 

기존 12볼트 배터리와 직렬로 연결된 12볼트 배터리를 하나 더 연결하면 총 전압은 24볼트가 됩니다. 24볼트 공급은 4옴의 동일한 회로 저항에 공급됩니다.

 

 

 

위 회로의 전류는 다음과 같습니다. 

 

 

다음 공식을 사용하여 전력을 계산할 수 있습니다.

 

 

 

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4. 전압과 전력의 관계

배터리 전압을 높여 전력 증가를 이해하기 위해 전압과 전력을 표로 만듭니다.

배터리 전압(V)	전력(와트)
12	36
24	144

 

두 배로 늘리면 저항이 고정 될 때 전력이 4 배로 증가한다는 것을 알 수 있습니다. 이 관계를 옴의 법칙으로 입증할 수 있습니다.

 

 

 

위의 방정식에서 회로가 소비하는 전력은 저항이 고정될 때 전압의 제곱에 비례합니다.

이 개념을 참조하여 전력을 쉽게 계산할 수 있습니다. 전압이 36볼트일 때 회로의 전력은 12와트입니다. 이제 전압이 48볼트일 때 전력을 계산하십시오.

 

 

 

초기 값에서 전압의 증가는 다음과 같습니다.

 

 

전력 증가는 전압의 제곱에 비례하므로 이제 전력은 비례합니다.

 

 

 

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저항 값이 고정된 경우 전압 및 해당 전력을 보여주는 표입니다.

전압(V)	전력(와트)
1	0.25
2	1
3	2.25
4	4
5	6.25
8	16
12	36
24	144
36	324
48	576
72	1296
96	2304

 

 

저항이 일정하게 유지될 때 전압과 전력 사이에 그래프를 그리면 그래프는 다음과 같습니다.

 

 

 

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5. 전류와 전력의 관계

전류와 저항을 알면 전력을 계산할 수 있습니다. 전류와 전력의 관계는 옴의 법칙을 사용하여 설정할 수 있습니다.

 

 

- 줄의 법칙 Vs. 옴의 법칙

제임스 프레스콧 주울(James Prescott Joule)은 저항을 통한 전력 손실과 전류 사이의 수학적 관계를 처음으로 발견했습니다. 그는 줄의 법칙으로 잘 알려진 거듭제곱 방정식(P = I2R)을 형성했습니다.

거듭제곱 방정식은 옴의 법칙과 매우 밀접한 관련이 있습니다.

 

 

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6. 전력 계산을 위한 전력 방정식