전류의 발열 작용 - 전기기능사 이론 공부

■ 줄의 법칙

 

도체에 전류를 흘리면 열이 발생하는 현상을 전류의 발열 작용이라하며 이에 관한 법칙을 줄의 법칙(Joule's law)이라 합니다.

발생하는 열에너지 H는 전류의 제곱 또는 전압의 제곱과 비례하고

 

0.24에 아래와 같은 전력량을 곱해서 계산합니다.

1 cal = 4.2(4.186)J 이고, 1줄은 0.24(0.2389) cal 입니다.

 

전기 용접기, 전기용광로, 전기 난로, 전기 밥솥, 다리미, 백열 전구 모두 줄열을 이용한 것입니다.

 

 

■ 온도 상승과 허용 전류

 

질량 m(Kg), 비열 c(J/Kg ℃)의 물체에 Q(J)의 열에너지가 주어지면 온도는 Q/mc 만큼 상승한다. 비열은 물체의 고유한 특징으로 어떤 물질 1Kg을 1℃ 올리는데 필요한 열량입니다.

 

허용 전류는 전선에 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류로 허용 전력 P, 저항 R의 허용 전류 I는 다음과 같습니다.

 

 

 

■ 기출문제

 

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

1. 줄의 법칙에서 발생하는 열량의 계산식이 옳은 것은?(정답보기☞가)
    가. H = 0.24 RI²t[cal] 나. H = 0.024 RI²t[cal]
    다. H = 0.24 RI²[cal] 라. H = 0.024 RI²[cal]

2. 전류의 발열작용에 관한 법칙으로 가장 알맞은 것은?(정답보기☞다)
    가. 옴의 법칙 나. 패러데이의 법칙
    다. 줄의 법칙 라. 키르히호프의 법칙

3. 줄의 법칙에서 발열량 계산식을 옳게 표시한 것은?(정답보기☞라)
    가. H = I2R[J] 나. H = I2R2t[J]
    다. H = I2R2[J] 라. H = I2Rt[J]

4. 저항이 있는 도선에 전류가 흐르면 열이 발생한다. 이와 같이 전류의 열작용과 가장 관계가 깊은 법칙은?(정답보기☞다)
    가. 패러데이의 법칙 나. 키르히호프의 법칙
    다. 줄의 법칙 라. 옴의 법칙

5. 전선에 일정량 이상의 전류가 흘러서 온도가 높아지면 절연물을 열화하여 절연성을 극도로 악화시킨다. 
그러므로 도체에는 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류가 있다. 이 전류를 무엇이라 하는가?(정답보기☞라)
   가. 줄 전류 나. 불평형 전류
   다. 평형 전류 라. 허용 전류

6. 전선에 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류를 무슨 전류라 하는가?(정답보기☞다)
    가. 과도전류 나. 전도전류
    다. 허용전류 라. 맥동전류