전기는 멀리 이동할수록 효율이 떨어지나요?
안녕하세요. 예를 들면 휴대전화기를 충전할 때 케이블의 길이가 길면 길수록 충전시간이나 효율이 안 좋아지나요? 실제 생활에서 그런 적이 잇엇던 듯해서요, 혹시 효율에 변화가 없다면 그 이유도 궁금합니다
안녕하세요. 과학전문가입니다.
생각하신데로 길어질수록 효율이 떨어집니다.
쉽게 생각하면 전선이라는 금속은 전자를 전달하는 훌륭한 도체이지만 결국은 ‘저항체’입니다.
생활속에서 예시로 좀 더 쉽게 설명하자면, 전력량이 큰 히터 같은 것들을 오래 틀고 계시면 전선이 뜨거워지는 것을 경험하실 수 있습니다. 많은 전류량이 흐르게 되면 그만큼 지나가는데 저항을 받아 에너지가 소비돠게 됩니다. 그것이 열로 나타난 것이지요.
그래서 발전소에서 전기를 생산하여 도심으로 가져올 때 고압선을 이용하는 이유가 그것입니다.
전력=전압x전류 이지요. 같은 전력을 이동해도 전압이 높으면 전류값이 작아집니다. 전류가 작을수록 손실되는 에너지가 적어집니다.
우리나라가 과거 110V를 쓰다가 220V로 바꾼 이유도 그렇습니다. 점점 전자제품 사용량이 늘면서 가정집마다 전력량이 올라가게 되었고, 220V가 더 위험하지만 전기 손실이 적기 때문에 효율성은 더욱 좋았기 때문에 교체하게 되었습니다.
전기의 이동거리가 멀어질수록 에너지의 손실이 발생하여 효율이 떨어집니다. 전기가 이동하는 동안 전기가 흐르는 전선의 내부 저항으로 인해 전기가 열에너지로 소멸되며, 이는 전기의 이동거리가 늘어날수록 발생하는 에너지 손실의 양이 증가하게 됩니다. 따라서 전기를 이동시키는 거리가 멀어질수록 효율은 떨어지게 됩니다. 그러나 충전기 케이블의 길이가 일정 이하인 경우에는 충전 시간이나 효율에 큰 변화가 없으며, 긴 케이블을 사용할 때 발생하는 에너지 손실은 크게 중요하지 않습니다.
