전기기초시리즈 - 전류(Current)는 무엇인가?

전류(Current)는 무엇인가?

 안녕하세요. Dr.WG입니다. 이번 글에서는 전기분야에서 가장 기본이 되는 용어 중 하나인 전류(Current)에 대하여 알아보고자 합니다.

 

 물이 어떤 관을 통해 흐르거나, 하천을 흐를 때 보통 물이 흐르는 양을 '수량'이라고 표현합니다. 전류라는 용어도 역시 마찬가지로 1초 동안 흐르는 전기의 양을 말합니다.

※ 참고 : 2022.08.30 - [Power Grid Engineering/전기기초] - 전기 기초시리즈 - "전하"는 무엇인가?

전기 기초시리즈 - "전하"는 무엇인가?

 

 전류의 단위로는 A(암페어)를 사용하는데 이는 프랑스의 물리학자 앙페르(Andre Marie Ampere)에서 따왔습니다.

 

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※ 잠깐! 앙페르에 대해서 알아보아요

 

 앙페르는 19세기 전자기학의 발전에 초석을 놓은 프랑스 물리학자이다. 그는 전류가 흐르는 두 도선 사이에 서로 끌어당기는 인력이나 서로 밀어내는 척력이 작용한다는 사실을 최초로 발견했고, 이 도선 사이에 작용하는 힘을 수학적으로 표현했다. 앙페르가 발견한 전류 사이의 힘은 마치 뉴턴의 중력 법칙처럼 거리의 제곱에 반비례하는 공식의 모양을 했다. 19세기 전자기학을 체계적으로 정리한 영국의 물리학자 맥스웰은 앙페르의 힘의 공식이 모든 전기동역학의 공식 중에서 가장 중요한 것이라고 평가했다. → 전기공학도들은 잘 아시죠? 앙페르의 법칙

 

 앙페르는 자석 사이에 존재하는 자기력도 그 본질에 있어서 전기력과 동일한 힘이라고 주장했으며, 이런 주장은 전기력과 자기력의 상호 변환의 발견을 낳았던 출발점이 되었다.

※ 출처 : 앙드레 마리 앙페르 (naver.com)

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 또 전류의 기호로 쓰이는 Ｉ는 Intensity of current 또는 electricity(전기의 세기)의 첫 글자를 따온 것이기도 합니다. 전기기기는 모두 정격전압을 인가하였을 때 가장 적당한 양의 전류가 흐르도록 설계가 되는데 이 전류를 정격전류라고 합니다.

◎ 정격(rating) : 지정된 조건하에 제조사가 보증하는 기기의 사용조건과 성능의 범위

 

 조금 쉽게 접근하면 어떤 전자제품이 문제없이 잘 작동 중일 때 흐르는 전류를 정격전류라고 보시면 됩니다. 그래서 우리는 그냥 일상적으로 구매해서 잘 쓰고 있는 전자제품들이지만 자세히 보시면 "전기용품안전관리법에 의한 표시"라고 되있는 스티커가 붙어 있을 것인데요. 그 내용을 보면 제품의 특성에 따라 정격출력, 정격전압, 정격전류에 대한 정보가 표시되어 있습니다.

 

 전기기기에 정격보다 큰 전압을 가하면, 전류 역시 정격보다 크게 흐를 수 있는데 이를 과전류(overcurrent)라고 합니다. 과전류가 흐르면 기기 등이 발열되면서 내부 소자가 손상될 수도 있고, 화재를 일으키는 원인이 되기도 합니다. 따라서 이런 과전류로 인한 설비손상을 막기 위해 과전류보호에 대한 개념을 적용하여 간단하게는 퓨즈(Fuse)나 배선용차단기(MCCB, NFB)를 이용하여 전자제품의 손상을 방지하고, 조금 더 고전압으로 갈수록 계전기(Relay)라는 것을 사용하여 차단기(Circuit Breaker)를 통해 전력계통과 전력설비를 보호할 수 있게 됩니다.