직류 전류와 교류 전류의 용도가 다른 이유는 무엇인가요?

Question

TV리무컨, 현관 도어락, 장난감 자동차 등에는 직류 배터리가 사용되는 반면, TV, 컴퓨터, 냉장고, 에어컨 등의 가정용 전자제품을 작동하기 위해서는 교류 전류가 쓰이는데요. 이처럼 직류 전류와 교류 전류의 쓰임이 다른 이유가 무엇인지 알고싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

직류와 교류의 큰 차이는 시간에 따라 변화하냐 안하냐의 차이입니다.

직류 전압, 직류 전류의 경우 시간이 지나도 일정한 양을 가지죠. 예를들어 5V건전지를 전구와 연결했을 때 전류가 1A가 흐른다면, 시간이 지나도 전압은 여전히 5V이고 전류는 1A입니다. 이게 직류입니다.

교류 전압, 교류 전류의 경우 시간에 따라 계속해서 변하는 양을 가집니다. 예를 들어 220V의 60Hz의 전압을 전구에 연결하였을 때 전구의 전류가 4A의 60Hz라고 칩시다. 이때 전압은 0V에서 220V까지 증가했다가 220V에서 0으로 0에서 -220V로 -220V에서 0이 됨을 반복합니다. 반복하는 정도는 1초에 60번 반복하는것이죠. 그래서 220V의 60Hz입니다. 이때 전류도 마찬가지로 최대 4A에서 최소 -4A로 1초에 60번 반복하여 바뀝니다. 이것이 교류입니다.

보통 건전지를 사용하여 현관문 자물쇠나, 손전등을 사용하는것은 직류라고 생각하시면 되고, 콘센트에 연결하는것을 교류라고 생각하시면 됩니다.

직류와 교류가 나뉘는 이유는 용도에 따라 효율적이고 유용한 경우가 있기 때문입니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 2

직류의 장점은
- 송전 효율이 좋고 안정도가 높습니다.
- 전압, 주파수가 다른 두 교류 계통을 연계할 수 있습니다.

직류의 단점은
- 전류로 변환된 후에는 승압/강압이 힘듭니다.
- 직류 전류의 차단이 힘듭니다.

교류는 직류의 반대라고 보시면 됩니다.
교류의 장점은
- 전압의 승압/강압이 가능합니다.
- 일관된 운용이 가능합니다.

교류의 단점은
- 전선의 실효 저항이 증가해 손실이 커집니다.
- 직류에 비해 안정도가 떨어집니다.
- 주파수가 다른 계통은 연계가 불가능합니다.

이러한 장 단점이 있기 때문에 직류와 교류의 용도가 달라집니다.