건축설비기사 전류 — 정의와 계산, 전력과의 관계

전류의 크기는 단위 시간당 도체의 한 단면을 통과하는 전하량이다. 전하량을 시간으로 나눈 I = Q/t가 기본식이고, 전하량의 단위 C를 초로 나눈 값이 A가 된다. 25초 동안 100C이 지나가면 100을 25로 나눈 4A이고, 2시간 동안 7200C이 지나가면 2시간을 7200초로 고쳐 7200을 7200으로 나눈 1A다. 전하량을 구할 때는 반대로 전류와 시간을 곱한다. 3A가 2초 흐르면 6C이다.

전력과 전압을 알면 전류를 역산할 수 있다. 전력은 전압과 전류의 곱이므로 P = VI이고, 전류는 I = P/V가 된다. 1kW, 곧 1000W를 100V로 나누면 10A다. 저항이 일정한 회로에서는 전력이 전류의 제곱에 비례한다. 10A에서 전력이 100W이던 저항에 20A를 흘리면 전류가 2배가 되므로 전력은 그 제곱인 4배, 400W가 된다.

회로가 병렬로 갈라져 있으면 각 갈래의 전압이 같으므로 저항이 작은 갈래에 전류가 더 많이 흐른다. 직렬로 이어져 있으면 갈래가 없어 전류가 어디서나 같은 크기로 흐른다.

측정에는 한계가 있다. 멀티미터는 전압과 전류, 저항을 재지만 전력량은 직접 재지 못한다. 전력량은 전력과 시간을 곱한 값이라 가정용 전력계가 맡는 몫이고, 멀티미터로는 전압과 전류를 재어 계산할 수 있을 뿐이다.

회로 법칙의 이름도 구분해야 한다. 키르히호프의 법칙은 한 점에 들어오고 나가는 전류의 합이 0이라는 전류 법칙과, 폐회로 안의 기전력과 전압강하의 합이 0이라는 전압 법칙으로 이루어진다. 전원이 두 개 이상인 회로에서 각 전원이 단독으로 있을 때의 전류를 따로 구해 더하는 것은 중첩의 정리이며, 키르히호프의 법칙 자체의 설명이 아니다.