전기장치(예를 들면, 전기톱)에 공급된 와트수라 불리는 전력은 다음 보기 중 어떤 방법으로 증가할까?
(a) 전압은 그대로 유지하고 전력에 의해 흐르는 전류를 증가시킴으로써
(b) 전류는 그대로 놔두고 적용한 전압을 증가시킴으로써
(c) 전압과 전류를 모두 증가시킴으로써
(d) 정답이 없다.
정답 : c
전기톱의 플러그를 콘센트에 끼우면 110 볼트의 전압이 걸린다. 그것은 톱에 가능한 최대의 전압이다. 그럼 이 전압으로 큰 나무 토막을 자를 때 어떻게 출력을 증가시킬 수 있을까? 전류를 증가시킴으로써 가능하다. 만약 톱에 지나친 부하를 걸어 톱이 천천히 움직이면, 회로 다른 곳에 있는 전구의 불빛이 희미해짐으로써 알 수 있듯이 톱은 초과전류를 흐르게 한다. 이것은 마치 큰 수도 꼭지를 틀었을 때 집의 수압이 떨어지는 것과 같은 원리다.
전류는 변하지 않고 전압이 증가하는 경우는 어떤 것일까? 전구 한 개에 직렬연결된 배터리 한 개를 생각해 보자. 다음엔 2 개의 전구에 직렬로 연결된 2 개의 배터리를 생각해 보자. 전압과 출력은 각각 2배가 되지만 부하 저항도 2배가 되기 때문에 회로의 전류는 일정하게 유지된다.
산출된 전력은 전기장치에 가한 전류나 또는 전압을 2배로 증가시킴으로써 2배가 된다.
일반적으로 (전력) = (와트수) = (전압) × (전류)
이와 같은 개념은 전기에만 국한되는 것이 아니다. 예를 들면 물레바퀴에도 행당되는데 물레바퀴의 출력은 두가지의 곱에 의존한다. 첫째로 떨어지는 물의 위치에너지 차이를 측정하는 척도 역할을 하는 물쳇바퀴의 지름은 전력의 전압에 해당되며, 둘째로 단위 시간당 물레바퀴 위를 흐르는 물의 양은 전류에 해당하는 것이다.
