전력과 전력량 - 전기기능사 이론 공부

■ 전력

 

전력은 1초 동안에 전기가 하는 일의 양으로 기호는 P, 단위는 W(와트)를 사용합니다.

전력과 전압, 전류, 저항과의 비례 관계는 위의 수식을 참조합니다.

 

전력은 열량으로 환산할 수 없고 마력(HP)으로 환산 가능한데 1마력은 746와트입니다.

 

 

■ 전력량

 

전력량은 일정한 시간 동안 전기가 하는 일의 양으로 기호는 W, 단위는 Wh(와트시)를 사용합니다.

전력량은 마력으로 환산할수 없고 열량으로 환산 가능한데 1와트시는 864cal(칼로리) 입니다.

전력 P = Wh/t 입니다.

 

■ 전기에너지

 

전기에너지는 전력량과 유사하지만 전력량은 1시간 단위이고 전기에너지는 1초 단위의 개념입니다. 전기에너지는 기호는 E를 사용하고 단위는 J(줄, Joule, W sec)를 사용 합니다.

 

1줄은 0.24(0.2389) cal로 전력량 Wh의 열량 계산은 1초 단위의 줄에 기반하여 초를 시간으로 변환하여 0.24 * 3600 = 864 cal이 됩니다. 이를 수식으로 정리하면 아래와 같습니다.

 1줄은 전압 1V, 전류 1A, 1초의 시간이 흘렀을때의 전기 에너지의 크기입니다.

 

 

■ 기출문제

 

※ 이제 기출문제를 통해서 복습해 보겠습니다. "정답보기☞"우측을 클릭하면 답을 확인할 수 있습니다.

1. 다음 설명 중 틀린 것은?(정답보기☞나)
    가. 전력은 칼로리 단위로 환산할 수 없다.
    나. 전력량은 마력으로 환산된다.
    다. 전력은 전력량과 다르다.
    라. 전력량은 칼로리 단위로 환산된다.

2. 다음 중 전력량 1[J]과 같은 것은?(정답보기☞나)
    가. 1[cal] 나. 1[W ㆍs]
    다. 1[kgㆍm] 라. 1[Nㆍm]

3. 전력량의 단위는?(정답보기☞다)
   가. [C] 나. [W]
   다. [Wㆍs] 라. [Ah]

4. 전력과 전력량에 관한 설명으로 틀린 것은?(정답보기☞나)
    가. 전력은 전력량과 다르다.
    나. 전력량은 와트로 환산된다.
    다. 전력량은 칼로리 단위로 환산된다.
    라. 전력은 칼로리 단위로 환산할 수 없다.

5. 전력량 1Wh와 그 의미가 같은 것은?(정답보기☞라)
   가. 1C 나. 1J
   다. 3600C 라. 3600J

6. 5마력을 와트[W] 단위로 환산하면?(정답보기☞나)
   가. 4300[W] 나. 3730[W]
   다. 1317[W] 라. 17[W]

7. 2[Ω]의 저항에 3[A]의 전류를 1분간 흘릴 때 이 저항에서 발생하는 열량은?(정답보기☞다)
    가. 약 4[cal] 나. 약 86[cal]
    다. 약 259[cal] 라. 약 1080[cal]
※W=I^2Rt 공식 적용. t=1*60

8. 저항이 10Ω인 도체에 1A의 전류를 10분간 흘렸다면 발 생하는 열량은 몇 kcal 인가?(정답보기☞나)
    가. 0.62 나. 1.44
    다. 4.46 라. 6.24

9. 20분간 876000J의 일을 할 때 전력은 몇 kW인가?(정답보기☞가)
   가 0.73 나. 7.3
   다. 73 라 730
※P=W/t로 구하고 W를 kW로 바꾸려면 1000으로 나누면 됩니다.

10. 3kW의 전열기를 정격 상태에서 20분간 사용 하였을 때의 열량은 몇 kcal 인가?(정답보기☞라)
   가. 430 나. 520
   다. 610 라. 860
※W=Pt를 사용하고,t는 초단위, 1J=0.2389cal를 적용

11. 3kW의 전열기를 1시간 동안 사용할 때 발생하는 열량(kcal)은?(정답보기☞라)
    가. 3 나. 180
    다. 860 라. 2580

12. 900[w]의 전열기를 10시간 연속 사용 했을 때의 발열량은 몇[Kwh]인가?(정답보기☞다)
    가. 0.9[Kwh] 나. 4.5[Kwh]
    다. 9[Kwh] 라. 90[Kwh]

13. 열량을 표시하는 1칼로리[cal]는 몇 줄[J]인가?(정답보기☞나)
    가. 0.4186[J] 나. 4.186[J]
    다. 0.24[J] 라. 1.24[J]

14. 500Ω의 저항에 1A의 전류가 1분 동안 흐를 때에 발생하는 열량은 몇 cal인가?(정답보기☞라)
   가. 3,600 나. 5,000
   다. 6,200 라. 7,200

 

15. 전기회로에 전류를 2초 동안 흘렸을 때 4[Ω]의 저항에서 발생하는 열에너지는 몇[J]인가?(정답보기☞다)
   

   가. 16 나. 24
   다. 32 라 48

※먼저 직렬 저항을 합해서 전체 전류를 구합니다(1옴, 4옴에 동일하게 적용됩니다). 다음에 4옴에 걸리는 전압을 구하고 전력량 공식(전압제곱/저항*t)을 적용합니다.