전력과 전력량

Electric Power & Energy

전력은 전기가 1초에 하는 일의 양으로, 와트(W)가 클수록 전구가 더 밝아요. 공식은 P = V × I이고, 전압이나 전류를 키우면 전력이 커져요. 전력량은 전력을 시간으로 곱한 총 에너지이며, 전기 요금 단위인 1 kWh는 1,000 W를 1시간 쓴 양이에요. 이 페이지에서는 전압과 전류를 바꿔 전구 밝기가 어떻게 변하는지 직접 확인해 봐요.

전력이란 무엇일까?

💡 전력 = 전기가 일하는 빠르기

①60W 전구 vs 100W 전구: 와트(W)가 클수록 밝다

②전력(P) = 1초에 전기가 하는 일의 양

③전압을 높이거나 전류를 늘리면 전력이 커진다

전력과 전구 밝기

전압 V10V

전류 I3A

전력 공식

P = V × I

전력(W) = 전압(V) × 전류(A)

옴의 법칙 적용

P = I²R = V²/R

V=IR을 대입하면 저항으로도 전력 계산 가능

전력량: 총 에너지 소비

전력 P60W

사용 시간5h

전력량 공식

W = P × t = V × I × t

전력량(Wh) = 전력(W) × 시간(h)

💡 kWh란?

①1 kWh = 1,000 Wh: 전기 요금의 기본 단위

②1,000W 전열기를 1시간 사용 = 1 kWh

③전기요금 고지서의 '사용량'이 바로 kWh

줄(J)과 칼로리(cal)

전력량의 단위 변환

1 Wh = 3,600 J, 1 cal = 4.2 J

W = P × t (초 단위면 J), 열로 바뀌면 cal로 환산

발열량

Q = 0.24 × I² × R × t

전류가 저항을 통과할 때 발생하는 열량 (cal)

총정리

전력·전력량 (핵심)

P = VI, W = Pt = VIt

전력 = 1초당 에너지, 전력량 = 총 소비 에너지

🎯 시험 포인트

①P = VI = I²R = V²/R: 세 가지 형태 모두 기억

②전력량 단위: Wh, kWh, J (1Wh = 3,600J)

③전구 밝기 = 전력(W)에 비례

④전기요금은 전력량(kWh) 기준으로 부과

⑤같은 전력이라도 사용 시간이 길수록 전력량(비용) 증가

예제와 단원평가

예제 1

220 V 전원에 2 A의 전류가 흐르는 전기 기구의 소비 전력은 몇 W인가?

전력은 P = V × I로 구한다. (전력 = 전압 × 전류)

P = 220 V × 2 A = 440 W이다.

▸ 440 W

전력 P = V × I, 단위는 W(와트)이다.

예제 2

1,000 W 전열기를 2시간 동안 사용하면 소비한 전력량은 몇 kWh인가?

전력량은 전력과 시간의 곱이다(W = P × t).

1,000 W × 2 h = 2,000 Wh = 2 kWh이다. (1 kWh = 1,000 Wh)

▸ 2 kWh

전력량 = 전력 × 시간, 1 kWh = 1,000 Wh이다.

단원평가 유형

전력과 전력량에 대한 설명으로 옳은 것은?

①전력은 P = V ÷ I로 구한다

②전력량은 전력과 사용 시간의 곱이다

③와트(W)가 작을수록 전구가 더 밝다

④1 kWh는 100 Wh이다

⑤전력의 단위는 V(볼트)이다

▸ ② 전력량은 전력과 사용 시간의 곱이다

전력량은 W = P × t로, 전력에 사용 시간을 곱해 구한다.

전력은 P = V × I이고(①), 와트가 클수록 더 밝으며(③), 1 kWh = 1,000 Wh이고(④), 전력의 단위는 W(와트)이다(⑤).