예전에 올린 글인데 참고하시라고 다시 올려드립니다.
전문가가 아닌 일반인에게 알기 쉽게 말씀 드린 글이라 약간의 과장된 비유가 있습니다.
이는 필요에 의하여 그리한 것이오니 애교로 적당히 넘겨주시기 바랍니다.
(한가지 추가하면.... 수년전에 올린 글이라는 점도 헤아려 주시기 바랍니다.)
- 아래 -
전기에 대해서 참으로 어렵다는 말 밖에는......
그리고 무섭고.......
알기쉽게 전기 이론에 대해 말한다면, 이렇게 설명할 수 있을 것 같습니다.
전압, 전류, 저항......
중학교 때 플레밍 어쩌고 저쩌고, 왼손법칙 오른손 법칙......
많이들 들어보셨죠?
아무튼 헷갈리고, 어렵고, 머리아프며, 속 뒤집어 지는 소리는 집어치우고 설명하겠습니다.
1. 전기는 흐른다.
어디서 어디로?
전기가 통하는 곳이면 어디든지...... 단 전기가 흐르기 좋은쪽으로 급격히.....
쉽게 설명하면 : 사람이 전기줄을 잡고 있을 때, 같은 전기에 전선을 연결하면, 사람은 감전되지 않는다.
2. 전기줄에서 전기는 외부만 타고 흐른다.
즉, 전기는 전선의 심선에 흐르는게 아니고 외부쪽을 타고 흐른다는 것입니다.
3. 전기는 땅에 닿으면 지구 긑까지......
즉, 전기는 땅으로도 흐른다는 예기입니다.
바꿔말하면 우리가 감전되는 이유는 사람을 통해서 땅으로 전기가 흐르기 때문입니다.
멈춰있는 전기에는 감전되지 않습니다.
이상은 우리(캠핑카를 만드는 사람들)에게 아무 필요가 없는 이야기 였습니다.
지금부터 우리가 알아야될 이야기만 하겠습니다.
1. 전압은 수도파이프 굵기와 같습니다.
2. 전류는 수도파이프에 물이 흐르는 속도와 같습니다.
3. 와트(일의 양)는 수도파이프를 지나 양동이에 고인 물의 양과 같습니다.
자, 이제 실생활에서 적용되는 위 세가지 이론에 대해 알아보겠습니다.
캠핑카 안에서 12V 20W짜리 전등을 켰다면.....
그리고 220V 60W짜리 백열등과 어떻게 틀리는지에 대해서 살펴보겠습니다.
단면적이 12제곱센티미터인 수도파이프에 12분의 20만큼의 속도로 물이 흐르는 것과,
단면적이 220제곱센티미터인 수도파이프에 220분의 60만큼의 속도로 물이 흐르는 것과의 차이입니다.
알기쉽게 설명하면, 12V의 전기는 약1.6암페아의 전류가 흐르며, 220V에는 약 0.27 암페아의 전류가 흐르게 됩니다.
바꿔 말해.....
물이 흐르는 속도는, 12V파이프가 220V파이프보다 6배 정도 물이 빠르게 흐른다는 것입니다.
하지만, 최종 양동이에 고이는 물의 양은 가는 파이프의 물이 6배 빠른 속도로 흘렀지만 실제 받아진 물의 양은 3분의 1밖에 안되는 것입니다.
여기서 3분의 1이라는 숫자는 어떤 것과 같나요?
위에서 언급한 "W"의 차이와 같다는 것을 알 수가 있습니다.
근데 쉬운 "W"를 놔두고 어째서 어렵기만한 암페아를 사용할까요?
전기를 잘아는 사람들이 제 잘난 맛에 몇암페아니 어쩌니 저쩌니 하는걸까요?
암페아의 이론이란 수도파이프에 흐르는 물의 속도와 같은 것이기 때문입니다.
즉, 수도파이프에 빠르게 물이 흐르고, 파이프 직경에 비해 너무 빠른 속도로 물이 흐른다면 최종적으로 한 일과 상관없이 파이프에 무리가 가고, 원래 있던 물탱크(배터리 혹은 한전의 전기)의 물이 빨리 비워져 버리는 결과를 낳는 것입니다.
가는 파이프(12V보다 더 낮은 전압)를 무리가 가는 빠른 속도로 수도물이 흐른다면 그 파이프는 틀림없이 머지않은 시간 안에 터져버릴 것입니다.
그리고 그 물탱크 역시 금방 바닥을 드러낼 것이고요!
우리가 좋아하는(?) 인버터는 가는 파이프 뒤에 굵은 파이프를 억지로 연결하는 것과 똑 같습니다.
중간에 펌프를 써서 속도를 올릴 수야 있다지만, 원래 가는 파이프에서 시작 했으므로, 아무리 파이프 굵기를 올리더라도 원래부터 굵은 파이프를 사용하는 것보다 더 좋을 수야 없는 것 아니겠습니까?
전기 이론에서는 가장 중요한게, 파이프의 굵기와 파이프에 흐르는 물의 속도입니다.
가능하면 적절한 파이프에 적당한 속도로 물이 흐르는게 좋겠죠?
그래서 220V전기에서 사용하는 전구나 오디오, 기타 전자제품이 12V에서 사용하는 전기제품의 거의 20배에 달하는 소비전력을 나타내도 무리가 없는 것입니다.
근데, 아무 생각없이 가정에서 사용하는 전기제품을 무리하게 사용하면 틀림없이 우리 캠핑카의 수도파이프는 금방 터져버릴 것이고, 물탱크는 바닥을 드러내고, 우리는 어두운 밤을 깜깜하게 지새야 할 것입니다.
물이 빨리 흐르면 온도가 내려가지만, 전기가 빠르게(실제는 속도차이가 아님)흐르면 전기줄이 뜨거워집니다.
그러다가 녹아버립니다.
12V에서 억지로 전기를 빠르게 흘러보내다가는 그 전기줄은 금방 녹아버릴 것입니다. 그래서 12V에서는 같은 전기를 사용하려면 18배 더 굵은 전기줄이 필요한 것입니다.
무려 18배나 차이나는데 우리는 별 생각없이 비슷한 전기줄을 사용했었죠?
실제 우리는 거의 한계치인 전기줄을 사용해 왔던 것입니다.
그리고 또 한가지
같은 전기라도 같은 전기줄을 사용하는게 아닙니다.
처음에 언급한 대로 전기는 외부를 타고 흐르므로 전선의 단면적 보다는 전체 전선의 외경의 차이에 의해 전기가 흐르는 허용 량이 결정되는 것입니다.
바꿔말해서....
많은 전기를 흐르게 하려면, 가는 전선 여러가닥으로 이루어진 전선이 낮은 전압에서는 더 유리하다는 것입니다.
그래서 직류전기를 사용하는 전선은 여러가닥의 전선으로 이루어진 것입니다.
하지만 가격이 비싸지고 다루기가 훨씬 더 불편하므로 220V에서는 거의 사용하지 않습니다.
귀하므로 가격이 상대적으로 더 비싸지는 것은 자명한 이치이고요!
단, 수명은 굵은 심선을 사용하는 전선보다 더 짧습니다.
5스퀘어 전선 한다발에 6~7만원 정도한다면 이해가 되시는 지요!
알기쉽게.......
보통 자동차 베터리에 연결된 굵은 전선(빨간색, 검정색)이 14스퀘어 정도입니다.
다음~
직류와 교류에서 동시에 작동하는 과전류차단기(일명 "뿌레카")가 있습니다.
가격은 일반 차단기보다 훨씬 더 비싸지만, 보통의 휴즈보다는 훨씬 더 편하고 안전하게 사용할 수 있습니다.
아까의 이론에 의하면 같은 조건에서 훨씬 더 작은 전기를 사용하여도 이 "뿌레카"는 철커덕 하고 내려가 버리는 것입니다.
두서없이 적어서 저도 뭐가 뭔지 모르겠습니다.
중간에 전화통화를 대여섯번 했더니 저도 헷갈리네요!
일반적으로 중요한 이론만 쓰고 자세한 내용은 다시 정리하겠습니다.