전기에너지란 무엇인가?

전기에너지란 무엇인가?
-> 전기부하를 동작시킬 수 있는 에너지
ex) 에어컨 동작, 조명 동작 등등을 할 수 있는 에너지

그렇다면 전기에너지는 어떻게 얻을 수 있을까?
1. 전하를 얻음으로써
2. 자기장을 변화시킴으로써

ex)
1. 배터리에 전하를 충전해주면 그 배터리를 이용하여 전구를 켤 수 있다.
2. 발전기가 가동하게 되면 발전기의 자기장이 변하고 그 자기장의 변화가 전류를 만들어 전구를 켤 수 있다.
(발전기의 내부의 자석이 회전하면서 자기장의 변화가 생기고 자기장의 변화가 전류를 만든다. 이 전류가 발전기의 코일을 통해 부하로 이동한다)
-> 발전기의 전기는 코일에서 발생한다고 할 수 있다.

+자세히
yyxx.tistory.com/107

1. 전기를 얻는 방법 (전하, 발전기)

전기적 일은 무엇일까?
-> 전기적 일을 하기 위해서는 전기력(전기적인 힘)이 필요하다.

그렇다면 전기적인 힘이란?
-> 두 전하가 있을 때 전기력이 발생한다.
양,음 일 경우 '인력'이 작용하고
양,양 이라면 '척력'이 작용한다.
이때의 전기력 F = K(Q1*Q2)/R^2

전기적일을 하는 과정을 풀어서 설명해보면

1. 외부에너지로 인해 물체가 '대전'되면 안정적이였던 원자 구조가 깨지면서 전하가 발생한다.
2. 그러면 그 전하가 전기력을 발생시키고 그 힘이 전기적인 일을 할 수 있도록(부하를 동작시킬 수 있도록) 한다.

위의 1번에서 원자 구조가 깨진다고 했는데
원자에 대해 말해보자면

기본적으로 보어의 원자 모형에 따라 처음 태어났을 때 원자는 양성자와 전자의 수가 같아서 전기적으로 '중성' 상태이다
이 중성 상태는 대전에 의해 깨지며 양성자와 전자의 수가 달라지면서 전기적인 힘이 발생한다.

+자세히
yyxx.tistory.com/108

2. '전하'는 전기기구를 동작시키는 힘을 가지고 있다.

전위란 무엇일까?
위에서 전기력이 두 전하 간의 힘이였다면
전위는 한 전하의 위치에너지라고 할 수 있다.

한 양정하와 1쿨롱의 한 전하가 이론적으로 무한대의 거리만큼 떨어져 있어 서로에게 영향을 미치지 않고 있다.
이 때 1쿨롱의 전하를 양전하 쪽으로 움직이게 하려면 외부에너지가 필요하다.

이 때 외부에너지를 이용하여 1쿨롱의 전하를 양전하에 r 거리만큼 가까이 두게 되면
이 양전하는 '전기적 위치 에너지' 전위를 가지게 된다.

이 때 전위의 단위는 1쿨롱을 1J만큼 일 시킨 것이므로 단위는 [J/C]이 되고
이것 이 곳 전기 에너지인 [V]이다.

전위차란?
위의 전위 값을 가지는 두 전하의 값 차이라고 할 수 있다.
이 때 전위는 벡터 값으로 크기와 방향을 가진다. 벡터값의 차이라고 할 수 있다.


그러므로 3상 시스템(Y결선)에서

상전압 (Va, Vb, Vc) -> 전위
선간전압 (Vab, Vbc, Vca) -> 전위차

+자세히
yyxx.tistory.com/109

3. '전위'의 의미, 전위차와 상전압, 선간전압

추가적으로
벡터 : 크기, 방향 / 페이저 : 크기, 위상
을 가지는데 페이저 해석은 벡터와는 다르지만
페이저를 벡터처럼 해석해주면 현장에서 간단하게 전기 해석이 가능하다.
이 내용은 뒤에서 자세하게 다뤄보자.