[전기 이론] 전력량이란 ?

 전력은 전류가 일정한 시간 동안 하는 일을 의미하고 그 시간의 기준은 초이다. 이 기준을 시로 바꾸면 그것이 바로 전력량이 된다. 이 전력량은 전기요금을 산정하는 기준이되며 단위는 와트시라고 읽으며 단위는 Watt/Hour을 줄인 Wh이다.

W(전력량) = P(전력) x t(시간) [W]

전기 고지서 / 출처 : 뉴스제주

 이 전력량을 계산하기 위해서 전력량계라는 장비를 사용하는데 기계식과 전자식이 있다. 요즘에는 대부분 전자식을 사용한다.

전자식 전력량계 / 출처 : 전기신문

 전자식 전력량계의 원리는 변류기의 2차측에서 발생하는 전류 신호를 센서로 변환하여 전압신호를 측정하여 전력량을 계산하는 원리이다.

 

기계식 전력량계 / 출처 : 태창전기

기계식 전력량계의 원리는 자석에서 발생하는 자기력을 통해 알루미늄 원판을 회전시키는 원리를 이용한 것이다.

 

자석의 회전 / 출처 : 현대모터산업

플레밍의 오른손 법칙 / 출처 : 현대모터산업

 더 자세하게 설명해보자면 자석이 시계방향으로 회전하게 되면 가만히 있는 원판이 상대적으로 움직인 것처럼 보인다. 이를 플레밍의 오른손 법칙을 대입해보면 자속은 위에서 아래로 고정되어 있기 떄문에 유도 기전력이 안쪽으로 발생하게 된다.

플레밍의 왼손 법칙 / 출처 : 현대모터산업

 유도 기전력이 발생했기 때문에 플레밍의 왼손 법칙을 적용해보면 자속은 위에서 아래로 고정되어 있고 맴돌이 전류가 안쪽으로 발생하기 때문에 원판이 시계방향으로 회전하는 힘을 얻을 수 있는 것이다.

 

전력량계의 구조 / 출처 : 네이버

 이러한 원리를 통하여 전력량계 안에 있는 알루미늄 원판을 회전시키고 원판의 축을 이용하여 계량기의 숫자를 카운팅하는 것이다. 또한 전류를 많이 사용할 수록 밑에 감겨있는 코일로 인하여 자기장이 더 강해지기 떄문에 알루미늄판이 더 빠르게 회전하게 된다.

 

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