줄 열량 계산기 — 전기기능사 공식
줄의 법칙에 따라 도체에서 발생하는 열량은 전류의 제곱과 저항과 시간에 비례한다. H=0.24I²Rt로 계산하며 단위는 cal입니다.
공식
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| H | 발생 열량 | cal |
| I | 전류 | A |
| R | 저항 | Ω (kΩ 선택) |
| t | 시간 | s |
예제
저항 10Ω에 전류 5A가 60초 동안 흘렀다. 발생 열량을 구해 보자. H=0.24 곱하기 I의 제곱 곱하기 R 곱하기 t에 대입하면 0.24 곱하기 25 곱하기 10 곱하기 60이다. 계산하면 3,600cal가 된다.
계산 결과 3,600 cal
자주 틀리는 곳
이 공식의 계수 0.24는 줄을 칼로리로 바꾸는 수다. H=0.24 곱하기 I의 제곱 곱하기 R 곱하기 t의 결과는 cal이다. 문제가 J로 묻는다면 0.24를 빼고 I의 제곱 곱하기 R 곱하기 t로 계산한다. 1cal는 약 4.2J이라는 관계도 함께 기억하면 환산 문제에 바로 대응할 수 있다.
시간 함정이 크다. t는 초다. 시간으로 주어지면 3,600을 곱하고, 분으로 주어지면 60을 곱한다. 이 환산을 빼면 답이 60배 또는 3,600배 어긋난다. 또 전류에 제곱이 붙는다는 점을 놓치기 쉽다. 전류를 두 배로 하면 열량은 네 배가 된다. I 곱하기 R 곱하기 t로 계산하면 틀린다.
실전에서는 먼저 전력을 구해 보라. I의 제곱 곱하기 R이 전력 W다. 여기에 시간을 곱하면 전력량이고, 0.24를 곱하면 cal가 된다. 이 순서로 나누면 계산 실수가 줄어든다. 답의 규모도 가늠해 보라. 가정용 수준에서 수천 cal는 충분히 나올 수 있는 값이다.