콘센트 전압은 계속 바뀌는데 왜 220 V 라고 할까?

Why is mains voltage called 220 volts when it keeps changing?

콘센트 전압은 1 초에도 수십 번 오르내리는데, 왜 그냥 «220 V» 라고 부를까요?

무슨 일이 일어났나

교류는 전자의 흐름이 계속 방향을 바꾸는 전기입니다(MagLab). 우리나라 전력 계통은 1 초에 60 번(60 Hz) 바뀌도록 평상시 ±0.2 Hz 안에서 유지됩니다(「전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준」).

계속 바뀌는 전압을 숫자 하나로 말하려고, 같은 저항에서 같은 열을 내는 직류 전압 — 실효값(rms) — 을 씁니다. 미국 OSHA 규정도 회로 전압을 두 도체 사이 전위차의 «가장 큰 rms(실효) 값» 으로 정의합니다.

사인 모양 교류의 실효값은 꼭대기 값 ÷ √2 입니다. 시뮬레이터에서 꼭대기 311.1 V 교류의 실효 전압은 220 V 이고, 같은 1 kΩ 저항에 직류 220 V 를 걸어도 평균 전력은 48.4 W 로 같습니다. 직류 311 V 를 걸면 96.8 W 로 두 배가 됩니다.

나라마다 다릅니다: 미국 가정 전기는 120 V 이고(미국 기상청), 교류는 미국이 60 Hz, 유럽 가정이 50 Hz 입니다(MagLab).

💡 생활 속 예시

  • 전기 제품 이름표에 적힌 «220 V ~ 60 Hz» 같은 표시에서 220 V 는 실효값, ~ 는 교류라는 뜻입니다.
  • 해외여행 때 전압 변환기나 플러그 어댑터를 챙기는 것은, 미국처럼 가정 전기가 120 V 인 나라는 전압과 플러그 모양이 다르기 때문입니다.

확인된 값

회로의 전압 = 두 도체 사이 전위차의 가장 큰 rms(실효) 값 (OSHA 정의)
rms (effective) 출처
공칭 전압 — 전압 등급을 편하게 부르려고 붙인 값
nominal voltage 출처
교류는 전자의 흐름이 계속 방향을 바꾼다
alternating 출처
미국 교류는 1 초에 60 번 (60 Hz)
60 Hz 출처
유럽 가정은 50 Hz
50 Hz 출처
미국 가정 전기의 전압 (견줌)
120 V 출처
우리나라 전력 계통 주파수 — 「전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준」 (평상시 ±0.2 Hz 안으로 유지)
60 Hz 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 고급 물리학 · 전자기학 [12고물02-06]
  • 잉글랜드 · KS4 Physics: Electricity

출처

이어서 보기

같은 단원 · 전자기 유도

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2022 개정 과학과 교육과정과 영국·호주·일본 교육과정에서 그 내용이 어디에 나오는지 함께 적습니다.

④ 실시간 자료

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