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전압

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목차

1. 개요

전압은 전기 회로의 두 지점 사이의 전위 차이를 나타내는 물리량이다. 점전하가 만드는 전기장 내에서 시험 전하가 이동할 때 전기장이 한 일과 관련되며, 전기 회로에서는 전기 에너지 양을 전하량으로 나눈 값으로 해석된다. 단위는 볼트(V)로, 1볼트는 1쿨롬의 전하가 두 지점 사이를 이동할 때 1줄의 일을 하는 전위차를 의미한다. 전압은 직류(DC)와 교류(AC)로 구분되며, 전기 회로에서 전압 상승과 강하는 키르히호프의 법칙에 따라 계산된다. 전압은 다양한 분야에서 응용되며, 한국의 전기 설비 기술 기준에 따라 저압, 고압, 특고압으로 분류된다.

2. 정의

전위차 발생의 개요


점전하 Q가 만들어내는 전기장 \bar{E} 안에 시험 전하 q 가 있다고 할 때, 시험 전하 q는 쿨롱의 법칙에 따라 q \bar{E}의 힘을 받는다. 이 힘에 의해 전하가 d \bar{s} 만큼 이동할 때 전기장이 전하에 한 일은 q \bar{E} \cdot d \bar{s} 가 된다. 전하가 A에서 B까지 이동하면 전기장과 전하로 이루어진 계의 위치에너지 변화 \Delta U는 다음과 같이 나타낼 수 있다.[33]

: \Delta U = -q \int_{C} \bar{E} \cdot d \bar{s}

d \bar{s}의 크기가 0으로 수렴되면 전기장 \bar{E} 안에 놓인 전하 q의 위치 에너지는 U가 된다. 이 위치에너지를 전하 q의 전하량으로 나누면 원천 전하의 분포에만 의존하는 물리량인 전위를 얻을 수 있다. 즉, 전위 V는 시험 전하의 전하량과 관계 없이 점전하 Q에 의해 발생하는 전기장 내의 위치에 의해서만 결정되는 물리량이 된다.[33]

:V = \frac{U}{q}

전기 회로에서 위 식은 전기 에너지 양을 전하량으로 나눈 값으로 해석될 수 있다. 전압의 단위 볼트는 줄을 쿨롱으로 나눈 값이다.[38]

:V = \frac{J}{C}

이는 1볼트(V)는 1쿨롬(C)의 전하가 두 지점 사이를 이동할때 1줄(J)의 일을 하는 전위차를 뜻한다.

전기 회로는 회로를 구성하는 두 지점의 전위가 다를 때 전기가 흐르게 된다. 아래의 그림과 같은 전기 회로에서 전원은 전압 상승을 만들고 전기저항을 통과한 전기는 전압 강하가 발생한다. 회로 전체에서 전압 상승과 전압 강하는 절대값이 같고 부호는 반대가 된다. 만일 아래 그림의 전원이 3V의 전압을 제공한다면 저항에서는 3V의 전압 강하가 일어나게 된다.[39]

간단한 전기회로.
'''v''': 전원, '''i''': 전류, '''R''': 저항


전기 회로의 두 지점 a, b의 전압차는 다음과 같이 수식으로 나타낼 수 있다.

: V_a - V_b = \int _a ^b \mathbf{E}\cdot d\mathbf{l}.

전기장은 3차원 공간을 차지하므로 실재 전위의 측정에서는 다양한 경우에 따라 각기 다른 계산이 필요하다. 점전하나 전기 쌍극자가 일으키는 전기장에 놓인 전하의 전압은 극좌표계를 이용하여 계산하고, 무한 전선에 놓인 두 지점의 전위는 선적분을 통해 계산할 수 있다.[40] 한편, 전압은 전기장의 전위에 의한 것으로 단일 전자에 적용되지는 않는다. 단일 전자를 다룰 때는 전자볼트를 단위로 사용한다.[41]

전압은 전기의 다른 단위들과 다음과 같은 관계를 갖는다.

단위 전하당 일의 SI 단위는 줄/쿨롱이며, 1볼트는 1줄(일) / 1쿨롱(전하)이다. '볼트'에 대한 기존 SI 정의는 전력과 전류를 사용했다. 1990년부터는 양자 홀 효과와 조셉슨 효과가 사용되었으며,[10] 2019년에는 모든 SI 단위의 정의에 대해 물리 상수에 정의된 값이 주어졌다.

전압은 기호 \Delta V로 표시되며, 특히 영어권 국가에서는 간략하게 ''V''로 표시된다.[11] 국제적으로는 기호 ''U''가 표준이다.[12] 예를 들어 옴의 법칙 또는 키르히호프의 회로 법칙과 같은 맥락에서 사용된다.

전기화학적 전위는 전압계로 직접 측정할 수 있는 전압이다.[13][14]

전압은 음전하를 띤 물체가 높은 전압 쪽으로, 양전하를 띤 물체가 낮은 전압 쪽으로 끌어당겨지도록 정의된다.[15][16] 따라서 전선 또는 저항 내의 일반적인 전류는 항상 높은 전압에서 낮은 전압으로 흐른다.

역사적으로 전압은 "장력"과 "압력"과 같은 용어로 불렸습니다. 오늘날에도 "장력"이라는 용어는 여전히 사용되고 있는데, 예를 들어 열전자관(진공관) 기반 및 자동차 전자 장치에서 일반적으로 사용되는 "고장력"(HT) 구문 내에서 사용된다.

전기장은 검전기에 있는 대전된 마찰전기 구슬에 힘을 작용한다


전압은 두 점 사이의 전위 차이[31]로 정의된다. 그러나 전위의 개념은 정자기장에 대해 정의되는 것이며, 교류 회로 등 이 조건을 만족하지 않는 경우 전자기 유도에 의한 기전력 때문에 경로에 무관한 전위차는 애초에 정의할 수 없고, 따라서 전압의 개념도 정의할 수 없다.

그러나 적어도 학부 수준의 교과서[32]에서는 준정적 근사를 통해 경로 의존성 문제를 회피하고 있다.

여기서 준정적 근사란 (교류의 주기가 충분히 길기 때문에) 전자기장의 변화가 충분히 느리다는 상황에서의 근사이다.

이러한 상황에서는 전술한 전위차의 경로 의존성이 매우 작아 무시할 수 있으므로, 전위차를 전압의 정의로 사용할 수 있다.

전자기학에서는 전자기 유도의 효과를 고려하여 전위의 개념을 보정한 전자기 퍼텐셜이라는 개념이 있으며, 이 개념의 경우 (근사를 하지 않더라도) 전술한 경로 의존성 문제가 발생하지 않는다.

2. 1. 전압과 전기장

정전기에서, 점 \mathbf{r}_A에서 점 \mathbf{r}_B까지의 전압 증가는 \mathbf{r}_A에서 \mathbf{r}_B까지의 정전기 전위 V의 변화로 주어진다. 정의에 따르면,[17] 다음과 같다.

:\begin{align}

\Delta V_{AB} &= V(\mathbf{r}_B) - V(\mathbf{r}_A) \\

&= -\int_{\mathbf{r}_0}^{\mathbf{r}_B} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\boldsymbol{\ell} - \left(-\int_{\mathbf{r}_0}^{\mathbf{r}_A} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\boldsymbol{\ell} \right)\\

&= -\int_{\mathbf{r}_A}^{\mathbf{r}_B} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\boldsymbol{\ell}

\end{align}

여기서 \mathbf{E}는 전기장의 세기이다.

이 경우, A점에서 B점까지의 전압 증가는 전기장에 대해 전하를 A에서 B로 가속 없이 이동시키는 데 필요한 단위 전하당 일과 같다.[17] 수학적으로 이것은 그 경로를 따라 전기장의 선적분으로 표현된다. 정전기에서 이 선적분은 취하는 경로에 무관하다.[17]

이 정의에 따르면, 교류 회로와 같이 시간에 따라 변하는 자기장이 있는 회로는 전기력이 보존력이 아니기 때문에 회로 내 노드 간에 잘 정의된 전압을 갖지 않는다.[18] 그러나 전기장과 자기장이 급격하게 변하지 않는 저주파에서는 이를 무시할 수 있다(정전기 근사 참조).

전기 퍼텐셜은 전자기역학으로 일반화될 수 있어서, 시간에 따라 변하는 장이 존재하더라도 점들 사이의 전기 퍼텐셜 차이는 잘 정의된다. 그러나 정전기학과는 달리 전기장은 더 이상 전기 퍼텐셜만으로 표현될 수 없다.[17] 게다가 퍼텐셜은 더 이상 상수까지 고유하게 결정되지 않으며, 게이지 선택에 따라 상당히 다른 형태를 취할 수 있다.[19][17]

일반적인 경우에, 일부 저자들은[20] 전기 퍼텐셜의 차이가 아닌 전기장의 선적분을 나타내는 데 "전압"이라는 단어를 사용한다. 이 경우, \mathbf{r}_A에서 \mathbf{r}_B까지의 경로 \mathcal{P}를 따라 전압 상승은 다음과 같이 주어진다.

:\Delta V_{AB} = -\int_\mathcal{P} \mathbf{E} \cdot \mathrm{d}\boldsymbol{\ell}



그러나 이 경우 두 점 사이의 "전압"은 취한 경로에 따라 달라진다.

2. 2. 회로 이론에서의 전압

회로 이론에서 집중정수 모델은 회로를 나타내고 분석하는 데 사용된다.[21] 이 모델에서 회로에 의해 생성된 변화하는 자기장의 영향은 각 요소에 적절히 포함된다고 가정한다.[21] 이러한 가정하에, 각 구성 요소 외부 영역의 전기장은 보존적이며, 회로의 노드 간 전압은 잘 정의된다.[21]

전기 회로에 전기를 공급하기 위해 부여한 전압을 인가전압(印加電壓)이라 한다. 회로에 인가된 전압은 구스타프 키르히호프가 발견한 키르히호프의 전기회로 법칙에 의해 계산할 수 있다. 키르히호프의 전기회로 법칙은 전원을 통해 공급되는 전류와 전압의 총합이 회로 전체에서 일정하다는 것을 정리한 것이다.[42]

실제 회로에서는 많은 부품들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 복잡한 전압 강하를 일으키므로 전압 계산에 세심한 주의가 필요하다. 직렬 회로에서는 각각의 부하가 일으키는 전압 강하의 합이 전체 인가 전압과 같다.[43] 병렬 회로에서는 들어가는 전압과 나오는 전압이 같으므로 각각의 가지의 부하를 고려하여 분할 계산한다.[44]

병렬 저항 회로


회로 전체에 걸쳐 포함되지 않은 자기장이 무시할 수 없다면, 상호 인덕턴스 요소를 추가하여 그 영향을 모델링할 수 있다. 그러나 물리적 인덕터의 경우, 이상적인 집중 정수 표현이 종종 정확하다. 이는 인덕터의 외부 자기장이 일반적으로 무시할 수 있기 때문이며, 특히 인덕터가 폐쇄된 자기 경로를 가지는 경우 그렇다. 외부 자기장이 무시할 수 있다면, 인덕터 단자 간에는 잘 정의된 전압이 존재한다.[24]

3. 전압의 종류

건전지는 대표적인 직류 전원이다.


전압은 크게 직류(DC) 전압과 교류(AC) 전압으로 나뉜다.

== 직류 전압 (DCV) ==

직류는 화학 반응이나 광화학적인 방법 등을 통해 일정한 전위차를 지속시키는 전원에 의해 연속적으로 공급되므로 전압을 일정하게 유지한다.[48] 직류 전압은 DCV(Direct current Voltage)로 표기한다. 건전지, 배터리, 태양광 발전 등이 직류 전압을 제공한다.

== 교류 전압 (ACV) ==

교류는 발전기를 이용한 유도 전기로서 주기적으로 전압이 변화한다.[48] 교류 전압은 ACV(Alternating current Voltage)로 표기한다. 교류는 위상에 따라 전압의 크기와 방향이 주기적으로 바뀌며, 일반적인 교류의 전압 변화는 사인파 형태를 띈다.[53]

일반적인 교류의 전압 변화는 사인파의 형태를 띈다.


전기 회로에서 고려되는 전압은 반주기(주기의 절반 구간)에서 나타내는 평균 전압이다.[55] 실효 전압은 교류 전압의 실효값으로 반주기 구간의 전압에 대한 제곱평균제곱근을 의미하고 일반적으로 V_{rms}로 표시한다. 실효 전압은 같은 값의 직류 전압과 동일한 일을 한다는 의미이다. 가정용으로 공급되는 전기의 전압은 실효 전압으로 표시된다. 따라서 실효 전압 220 V로 표시된 교류의 최대 전압은 311 V이다.[58]

평균 전압 V_{avg}는 최대 전압 V_{pk}의 약 0.637배, 실효 전압 V_{rms}는 최대 전압 V_{pk}의 약 0.707배이다. 또한, 평균 전압 V_{avg}는 V_{ppk}의 약 0.319 배가 되고, 실효 전압 V_{rms}는 V_{ppk}의 약 0.354 배가 된다.

대한민국의 가정용 교류 전압은 220V(실효값), 60Hz이다.

3. 1. 직류 전압 (DCV)

직류는 화학 반응이나 광화학적인 방법 등을 통해 일정한 전위차를 지속시키는 전원에 의해 연속적으로 공급되므로 전압을 일정하게 유지한다.[48] 직류 전압은 DCV(Direct current Voltage)로 표기한다. 건전지, 배터리, 태양광 발전 등이 직류 전압을 제공한다.

3. 2. 교류 전압 (ACV)

교류는 발전기를 이용한 유도 전기로서 주기적으로 전압이 변화한다.[48] 직류 전압은 DCV(Direct current Voltage), 교류전압은 ACV(Alternating current Voltage)로 표기한다. 교류는 위상에 따라 전압의 크기와 방향이 주기적으로 바뀌며, 일반적인 교류의 전압 변화는 사인파 형태를 띈다.[53]

전기 회로에서 고려되는 전압은 반주기(주기의 절반 구간)에서 나타내는 평균 전압이다.[55] 실효 전압은 교류 전압의 실효값으로 반주기 구간의 전압에 대한 제곱평균제곱근을 의미하고 일반적으로 V_{rms}로 표시한다. 실효 전압은 같은 값의 직류 전압과 동일한 일을 한다는 의미이다. 가정용으로 공급되는 전기의 전압은 실효 전압으로 표시된다. 따라서 실효 전압 220 V로 표시된 교류의 최대 전압은 311 V이다.[58]

평균 전압 V_{avg}는 최대 전압 V_{pk}의 약 0.637배, 실효 전압 V_{rms}는 최대 전압 V_{pk}의 약 0.707배이다. 또한, 평균 전압 V_{avg}는 V_{ppk}의 약 0.319 배가 되고, 실효 전압 V_{rms}는 V_{ppk}의 약 0.354 배가 된다.

한국의 가정용 교류 전압은 220V(실효값), 60Hz이다.

4. 전압의 측정

전압은 두 지점이 갖는 전위에 대해 상대적인 물리량이기 때문에 하나의 지점만으로 전압을 측정할 수는 없다.[52] 실제 측정에서 전압은 전기 회로 안의 두 지점을 측정하는 방식과 하나의 지점 만으로 측정하는 방식이 쓰인다.[52] 하나의 지점 만으로 전압을 측정할 때의 비교 지점은 접지(ground영어)이며 이는 지구의 전위를 비교 대상으로 하는 것이다.[52] 일상 생활에서 쓰이는 전기의 전압 표시는 지구의 전위를 0으로 보았을 때 전달되는 전기의 전위차를 표시한 것이다.[52]

전압계로 설정된 멀티미터


전압을 측정하는 기기에는 전압계, 전위차계, 오실로스코프 등이 있다.[52] 아날로그 전압계 (예: 이동 코일식 기기)는 옴의 법칙에 따라 저항에 걸리는 전압에 비례하는 고정 저항을 통한 전류를 측정하여 작동한다.[52] 전위차계는 브리지 회로에서 알 수 없는 전압을 알려진 전압과 비교하여 균형을 맞춤으로써 작동한다.[52] 음극선 오실로스코프는 전압을 증폭하고 이를 사용하여 전자빔을 직선 경로에서 편향시켜 빔의 편향이 전압에 비례하도록 작동한다.[52]

옛날에는 열의 일당량을 이용하여 먼저 줄열을 구하고 줄의 법칙에 따라 전압을 구했다.

5. 전압과 관련된 법칙

전기 회로에 전기를 공급하기 위해 부여한 전압을 인가전압(印加電壓)이라 한다. 회로에 인가된 전압은 구스타프 키르히호프가 발견한 키르히호프의 전기회로 법칙에 의해 계산할 수 있다. 키르히호프의 전기회로 법칙은 전원을 통해 공급되는 전류와 전압의 총합이 회로 전체에서 일정하다는 것을 정리한 것이다.[42]

실제 회로에서는 많은 부품들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 복잡한 전압 강하를 일으키므로 전압 계산에 세심한 주의가 필요하다. 직렬 회로에서는 각각의 부하가 일으키는 전압 강하의 합이 전체 인가 전압과 같다.[43]

병렬 회로에서는 들어가는 전압과 나오는 전압이 같으므로 각각의 가지의 부하를 고려하여 분할 계산한다.[44]

점 A와 점 C 사이의 전압은 점 A와 점 B 사이의 전압과 점 B와 점 C 사이의 전압의 합과 같다. 회로 내의 다양한 전압은 키르히호프의 회로 법칙을 사용하여 계산할 수 있다.

교류(AC)에 대해 이야기할 때 순시 전압과 평균 전압 사이에는 차이가 있다. 순시 전압은 직류(DC)와 교류 모두에 대해 더할 수 있지만, 평균 전압은 모두 동일한 주파수와 위상을 갖는 신호에 적용될 때에만 의미 있게 더할 수 있다.

옴의 법칙에 따르면, 전압(V) = 전류(I) × 저항(R)이다. 키르히호프의 전압 법칙은 폐회로 내에서 전압 상승의 합과 전압 강하의 합이 같다는 것을 나타낸다.

6. 전압의 응용

전압은 다양한 분야에서 응용된다. 가정용 전자기기, 산업용 장비, 전기 자동차, 철도 등 다양한 전력 소비 장치에 적절한 전압을 공급해야 한다. 전력 회사는 소비자에게 110~120볼트(교류)와 220~240볼트(교류)의 전압을 공급한다. 송전선의 전압은 소비자 전압보다 수백 배 더 클 수 있으며, 일반적으로 110~1200kV(교류)이다.

고전압 전력선 작업


고전압은 전력 손실을 줄이기 위해 장거리 송전에 사용되며, 저전압은 안전을 위해 가정용 전자기기에 사용된다. 손전등 건전지의 일반적인 전압은 1.5볼트(직류)이고, 자동차 배터리의 일반적인 전압은 12볼트(직류)이다. 철도 기관차에 전력을 공급하는 가공선에 사용되는 전압은 12kV~50kV(교류) 또는 0.75kV~3kV(직류)이다.

전압을 측정하려면 명시적 또는 암묵적으로 두 개의 측정점을 지정해야 한다. 전압계로 전위차를 측정할 때는 두 개의 도선을 측정 대상의 두 점에 연결해야 한다.

7. 한국의 전압 분류



전기설비기술기준에 관한 규칙에서는 다음과 같은 구분으로 전압의 크기가 정의되어 있다.


  • 저압: 직류의 경우 750볼트 이하, 교류의 경우 600볼트 이하인 것
  • 고압: 직류의 경우 750볼트를 초과하고 7000볼트 이하인 것, 교류의 경우 600볼트를 초과하고 7000볼트 이하인 것
  • 특고압: 7000볼트를 초과하는 것

8. 전원

전기는 마찰에 의한 정전기, 유도 전기, 자기장의 변화에 따른 유도 전기, 서로 다른 물질의 전자 친화도 차이를 이용한 화학적 전지와 같은 여러 방식을 통해 일어난다.[36] 이렇게 발생된 전기는 저마다의 전압을 갖는다. 전기 회로에 전압을 인가하는 역할을 하는 장치를 전원이라고 한다.

전원은 전기 발생의 방식에 따라 직류 전원과 교류 전원으로 나뉠 수 있다.[45] 전기 회로 이론에서는 건전지와 같이 회로의 다른 소자들과 독립하여 자체의 에너지만으로 전압을 공급하는 전원을 독립 전원이라고 하고, 트랜지스터의 등가 회로에서와 같이 다른 회로를 통해 전압과 전류가 제어되는 전원을 종속 전원이라고 한다. 종속 전원은 다시 조정하는 요소가 전압인지 전류인지에 따라 종속전압전원과 종속전류전원으로 구분한다.[46]

전지는 대표적인 직류 전원이다. 물질의 전자 친화도 차이에 따른 산화·환원 반응을 이용하여 전원을 공급한다.[47]

교류는 패러데이 전자기 유도 법칙에 따라 생성되어 일정한 주기를 갖고 방향을 바꾸는[48] 발전기를 통해 생성된다. 교류의 주기는 보통 50 Hz 또는 60 Hz가 쓰이며, 대한민국의 경우 60Hz이다.[49] 교류 전기를 직류로 변환하는 장치는 정류기라고 한다. 대부분의 가전제품이나 전자제품은 정류기를 통해 교류를 직류로 바꾸어 전원으로 사용한다.[50]

실재 전원은 스스로도 내부에 전기저항 성분을 갖기 때문에 전압과 전류가 서로 영향을 미친다. 그러나 전기 회로의 해석에서는 전원의 내부 저항을 무시하고 전압과 전류가 독립적이라고 간주한 이상적 전원을 가정한다.[51]

9. 기타

9. 1. 유압 아날로그

전기 회로에 대한 간단한 비유로, 기계식 펌프에 의해 구동되는 폐쇄된 배관 회로 내에서 흐르는 물을 생각할 수 있다. 이를 "물 회로"라고 부를 수 있다. 두 지점 사이의 전위차는 두 지점 사이의 압력차에 해당한다. 펌프가 두 지점 사이에 압력차를 생성하면, 한 지점에서 다른 지점으로 흐르는 물은 터빈을 구동하는 것과 같이 일을 할 수 있다. 마찬가지로, 전기 배터리가 제공하는 전위차에 의해 구동되는 전류에 의해서도 일을 할 수 있다. 예를 들어, 충전이 충분히 된 자동차 배터리가 제공하는 전압은 자동차의 시동 모터 권선을 통해 큰 전류를 "밀어낼" 수 있다. 펌프가 작동하지 않으면 압력차가 생성되지 않고 터빈은 회전하지 않는다. 마찬가지로, 자동차 배터리가 매우 약하거나 방전되면 시동 모터를 돌리지 못한다.

유압 아날로그는 많은 전기 개념을 이해하는 데 유용한 방법이다. 이러한 시스템에서 물을 이동하는 데 필요한 일은 "압력 강하"(전위차와 비교)에 물의 부피를 곱한 것과 같다. 마찬가지로, 전기 회로에서 전자 또는 기타 전하 운반자를 이동하는 데 필요한 일은 "전압차"에 이동된 전하량을 곱한 것과 같다. "흐름"과 관련하여, 두 지점 사이의 "압력차"(전위차 또는 수압차)가 클수록 두 지점 사이의 흐름(전류 또는 물의 흐름)이 커진다. (전력 참조)

전기 회로에서 전압은 수류의 유추로 설명될 수 있다(단, 차이점이 있다).

그물처럼 연결된 파이프를 준비하고, 펌프로 물을 흘린다. 이때 전압은 파이프의 두 지점 간의 수압 차이에 해당한다. 수압 차이가 존재하면 물은 수압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐를 수 있으며, 예를 들어 터빈을 돌려 에너지를 얻을 수 있다. 마찬가지로 펌프 대신 전지로 전압을 발생시켜 전류를 발생시킴으로써 일을 시킬 수 있다. 예를 들어, 자동차 배터리로 전류를 발생시켜 시동 모터를 구동할 수 있다. 펌프가 작동하지 않으면 수압 차이가 발생하지 않아 터빈도 돌릴 수 없다. 자동차 배터리가 방전되면 시동 모터를 돌릴 수 없는 것과 같다.

이 수류에 의한 유추는 몇 가지 전기적 개념을 이해하는 데 유효하다. 수류의 일의 양은 압력과 흐르는 물의 부피의 곱으로 나타낼 수 있다. 마찬가지로 전기 회로에서 전자나 다른 전하 운반자의 이동에 의한 일의 양은 전압(옛날에는 "electric pressure"라고 불렀다)과 이동하는 전하량의 곱으로 나타낼 수 있다(전력의 정의). 전압은 가능한 일의 양을 측정하는 편리한 수단이다. 두 지점 간의 압력(수압, 전압) 차이가 클수록 흐름(수류, 전류)도 커진다(옴의 법칙).

단, 회로에서 전자의 운동 에너지는 저항에서 격자 진동이나 전자기파로 변화하여 사라지는 에너지에 비해 훨씬 작아 사실상 무시할 수 있지만, 수류의 경우에는 무시할 수 없다는 점에 유의해야 한다.

9. 2. 역사

'기전력'이라는 용어는 알레산드로 볼타가 1798년 조반니 알디니에게 보낸 편지에서 처음 사용되었고, 1801년 《아날리스 드 쉬미 에 드 피직(Annales de chimie et de physique)》에 발표된 논문에 처음 등장했다.[28] 볼타는 이 용어를 정전기력이 아닌, 구체적으로 전기화학적 힘을 의미하는 것으로 사용했다.[28] 이 용어는 1820년대 마이클 패러데이가 전자기 유도와 관련하여 사용하기 시작했다. 그러나 당시에는 전압에 대한 명확한 정의와 측정 방법이 개발되지 않았다.[29] 볼타는 기전력(emf)을 '전압'(전위차)과 구분했는데, 전기화학 전지의 단자에서 관찰되는 전위차는 회로가 열려 있을 때 전지의 기전력과 정확히 균형을 이루어 전류가 흐르지 않아야 한다는 것이다.[28]

참조

[1] 서적 Economics of Electricity: Markets, Competition and Rules https://books.google[...] Cambridge University Press 2019-05-30
[2] 서적 Theory of Energy Harmony: Mechanism of Fundamental Interactions https://books.google[...] Stanislav Tregub 2020-08-08
[3] 보고서 The International System of Units (SI) https://nvlpubs.nist[...] National Institute of Standards and Technology 2024-01-02
[4] 서적 Dictionary of Industrial Terminology https://books.google[...] John Wiley & Sons 2020-12-09
[5] 서적 Integrating Electrical Systems With Intelligent Computing https://books.google[...] Academic Guru Publishing House 2024-01-26
[6] 서적 Basic Electromagnetic Theory McGraw-Hill 1969
[7] 서적 Electromagnetism for Engineers Pergamon Press 1969
[8] 서적 10 in One Study Package for CBSE Physics Class 12 with 5 Model Papers https://books.google[...] Disha Publications 2017-08-29
[9] 서적 Production Course for Hiring on Offshore Oil and Gas Rigs https://books.google[...] Petrogav International
[10] 보고서 The International System of Units (SI) https://nvlpubs.nist[...] National Institute of Standards and Technology 2024-01-02
[11] 웹사이트 electric potential http://www.electrope[...] 2021-04-28
[12] 웹사이트 voltage http://www.electrope[...] 2016-02-03
[13] 서적 Materials Science for Engineering Students https://books.google[...] Academic Press 2009-03-13
[14] 서적 Understanding Modern Transistors and Diodes https://books.google[...] Cambridge University Press 2010-01-28
[15] 서적 Electric System Operations: Evolving to the Modern Grid https://books.google[...] Artech House 2013
[16] 서적 Electric System Operations: Evolving to the Modern Grid, Second Edition https://books.google[...] Artech House 2020-01-31
[17] 서적 Introduction to Electrodynamics Prentice Hall
[18] 설명
[19] 설명
[20] 서적 Foundations of Electrodynamics https://books.google[...] Dover Publications 2021-11-19
[21] 웹사이트 Course materials for 6.002 Circuits and Electronics https://ocw.mit.edu/[...] 2007
[22] 논문 What do voltmeters measure? 2008-01
[23] 일반
[24] 웹사이트 The Feynman Lectures on Physics Vol. II Ch. 22: AC Circuits https://feynmanlectu[...] 2021-10-09
[25] 서적 Electrical Trade Principles 6e https://books.google[...] Cengage AU 2022-09-12
[26] 서적 Scientific Unit Conversion: A Practical Guide to Metrication https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2012-12-06
[27] 서적 Fundamentals of electrochemistry https://books.google[...] John Wiley & Sons
[28] 논문 Electromotive force: Volta's forgotten concept https://aapt.scitati[...] 1980-05
[29] 논문 The origin of voltaic electricity: The contact vs. chemical theory before the concept of E. M. F. was developed https://pubs.acs.org[...] 1928-05
[30] 웹사이트 ボルト・アンペア・ワット - 電気のマメ知識｜中部電力 https://www.chuden.c[...] 2022-06-15
[31] 웹사이트 Voltage http://electrochem.c[...]
[32] 서적 改訂 電磁理論 電子情報通信学会
[33] 서적 대학물리학 II 북스힐 2011
[34] 서적 전기전자공학개론 홍릉과학출판사 2003
[35] 저널 The Electrostatic Production of High Voltage for Nuclear Investigations http://web.ihep.su/d[...] American Physical Society 2015-08-31
[36] 서적 Basic Electromagnetic Theory McGraw-Hill 1969
[37] 서적 Electromagnetism for Engineers Pergamon Press 1969
[38] 서적 기초 회로 이론 한빛미디어 2011
[39] 서적 전기전자공학개론 홍릉과학출판사 2003
[40] 서적 대학물리학 한빛아카데미 2011
[41] 서적 대학물리학 한빛아카데미
[42] 서적 대학물리학 한빛아카데미
[43] 서적 기초회로 실험 실습 백티닷컴
[44] 서적 기초회로 실험 실습 백티닷컴
[45] 서적 기초전자실험 한빛미디어
[46] 서적 기초 회로 이론 한빛미디어
[47] 서적 General Chemistry Dover Publications, Inc
[48] 서적 Engineering Electromagnetics McGraw-Hill
[49] 웹사이트 교류와 직류 http://www.mykit.com[...]
[50] 서적 전자회로 광문각
[51] 서적 기초 회로 이론 한빛미디어 2011
[52] 서적 기초전자실험 한빛미디어 2011
[53] 서적 기초 회로 이론 한빛미디어 2011
[54] 서적 대학물리학 한빛아카데미 2011
[55] 서적 전기 전자 회로 광문각 2007
[56] 웹사이트 Average Voltage Tutorial http://www.electroni[...]
[57] 웹사이트 Explaining rms voltage and current http://practicalphys[...] 2017-04-18
[58] 서적 일러스트로 보는 기초전기전자 한진 2013


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