[전기 기초] 일(work)과 일률(power)

일(Work)

일(work) 또는 에너지(energy)의 단위는 줄(joule)이며, 1줄은 1Nm입니다. 1줄은 물체에 1N의 힘(force)을 가해 1m를 움직였을 때 사용되는(전달되는) 에너지이며 아래 식으로 표현됩니다.

\(W=Fs\)

F는 N단위의 힘(force), s는 m단위의 거리입니다.


일률(Power)

일률의 단위는 와트(watt)입니다. 1초에 1줄의 에너지가 사용되면 1와트라 정의합니다. 즉, 초당 전달되는 에너지의 양입니다. 수식으로 표현하면 아래와 같습니다.

\(P=\frac{W}{t}\)

W는 전달된 에너지이며 단위는 줄(joule)입니다. t는 초단위 시간입니다. 따라서 줄 단위의 에너지를 구할 때는 아래 수식을 활용합니다.

\(W=Pt\)


예를 들어, 어떤 이동형 장치가 움직이기 위해서 200N의 힘이 필요하다고 가정해 봅시다. 이 장치를 25초 동안 20m 이동시키기 위해서 얼마의 일률이 필요할까요?

\(W=F \times s\)

\(=200N \times 20m\)

\(=4000Nm\ or\ 4kJ\)

\(P=\frac{W}{t}\)

\(=\frac{4000J}{25s}=160J/s=160W\)


끝.

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