일률 (Power) 공식과 옴의 법칙

Power Formula

일률(power)란 단위시간당 일(work)의 양을 나타냅니다. 수식으로 나타내면 아래와 같습니다.



일률의 단위는 Watt이며 기호는 W입니다. 일(work)의 단위는 joule이며, 시간의 단위는 초(second)입니다. 따라서 아래와 같습니다.


역사적인 이유로, 일률은 기계의 일률을 기술하는데 사용됩니다. 1마력은 750 Watt와 같습니다.


정지상태에서 시속 100 km/h 속도에 도달하는데 16초가 걸리는 40마력짜리 엔진이 있다고 가정해 봅시다. 또 다른 엔진은 시속 100 km/h 속도에 도달하는데 4초가 걸린다고 합니다.다른 기타 조건들을 배제하고 단순히 생각해 볼때, 두번째 엔진의 일률은 140마력이 됩니다.


위 내용을 옴의 법칙과 연관지어 보겠습니다. 우선 옴의 공식은 아래와 같습니다.


V는 전압, I는 전류, R은 저항입니다.


전류(electric current) I는 1초당 몇 coulomb [Q]의 전자가 흘렀는지 기술합니다. 즉 1초에 1Q의 전자가 흐르면 1A가 되는 것입니다.


전압 V가 주어질 때, 와트(watt) 단위의 전력(electric power)은 아래와 같이 정의됩니다.


위 식에 전류의 정의 식을 대입하면 아래와 같습니다.


위 공식에 옴의 공식을 대입하면 아래와 같은 파생식이 만들어집니다.

끝.

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