전구 두개를 직렬로 연결하면 어떤게 더 밝을까?
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- Опубликовано: 11 сен 2024
- 안녕하세요, 동반자 여러분.
우리가 일상에서 사용하는 전구(백열전구)의 전력은 단위를 W로 나타냅니다.
예를들어 30W, 50W, 60W, 100W처럼 숫자가 클 수록 더 큰 일을 하는 것이니
더 밝게 빛나게 됩니다.
그런데 두 전구를 직렬로 연결하면 어떻게 될까요?
이 영상에서는 이와 같은 질문에 공학적인 답을 이끌어 보려고
합니다. 여러분에게 도움이 되는 시간이길 바랍니다
전병칠 드림
#저항계산
(대체 설명)이 동영상은 정확합니다 (예비 지식) 전구의 내부 저항은 걸리는 전압이 변화해도 변화하지 않습니다.
또한 분압을 이용하여 풀 수 있는 방법도 있습니다. 그 때, 비율적으로 내부 저항의 고(대) 50W의 전구에 고(대)전압이 걸립니다.
비율적으로 내부 저항이 낮은 (작은) 60W 전구에 낮은 (작은) 전압이 걸립니다.
50W 전구의 양단에 걸리는 전압은 V50=(220×968)/(968+806.67)=120V가 됩니다.
60W 전구 양단에 걸리는 전압은 V60=(220×806.67)/(968+806.67)=100V가 됩니다.
또는 V60=220-120=100V일 수 있습니다.
(이 시점에서 이미 역전이 일어나고 있음에 유의하십시오.)
나머지는 각 전압에 0.124를 곱하면 ...
P50=120×0.124=14.88W
P60=100×0.124=12.4W
라는 계산 방법도 있습니다.
원장님, 이렇게 회로 구성하면 저항에 비례해서 각 전구에 전압이 걸린다고 댓글 달아주셨는데, 그러면 저 전구의 정격전압이 220v인데 전압분배에 의해 130v정도가 걸렸다고 가정하면 전구는 괜찮나요?
전교수님강의잘보고있어요 항상감사합니다
쉽게 설명해 주셔서 감사합니다. 그냥 외우기만 하고 왜 그런지 몰랐는데 역시 전기의 아버지 전병칠 선생님
삼성은 이병철 전기는 전병칠 😂
좋아요 고맙습니다 👍
귀에 쏙 쏙 들어오는 설명 감사합니다~
공학적인 지식으로 무장하고 갑니다.
두세번 들어봐야 겠어요 ㅎ
고맙습니다
현실에서 전구를 직렬연결할 일이 있나요 ㅎ
초등실험 때 작은 전구도 아니고 50/60w전구를 직렬로 연결하고 전압이 동일하다는 가정은 또 뭘까요
좋아하는 채널인데 이건 혼란을 주는 강의네요
실무로 적용할곳이...음...
110v 같은제품을 직렬로연결해서 쓸수잇다는생각밖에안드는군요~
교수님
정격이 핵심이네요 진짜 전기는 끝이없다 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 내가 아는것도 갑자기 이렇게 보면 헷갈리다니 저는 너무 멀었습니다 ㅠㅠ
좋은내용 감사드립니다
전구 전압이 220v 기준으로 w 설정하므로
첨엔 회로만 봐선 전압 분배되야하는거 아냐? W가 달라지지 이렇개 생각됨
직렬 병렬 가정용등 이해 필요..
50 와트 60 와트가 최대출력이지 어떤 상황, 어떤 볼트에서도 균일하게 나오는 출력이라는 의미는 아니니...
질문 있습니다. 직렬 연결인데 왜 V^2/R을 사용하나요? 50W와 60W에 걸리는 전압은 각각 다르지 않나요? 각각 걸리는 전압의 합이 220V이니까요
저 50와트라는 거는 220볼트에 물렸을때 값을 의미하는거라서 그럽니당
@@ddeagy 오 좋은거 알아갑니다! 그럼 대부분의 기기들의 저항값은 제품에 나와 있는 정격전력 W과 정격전압V에 따라 결정 되는 거네요 ㅎㅎ 저는 회로에 걸리는 전압인줄 알았습니다. 감사합니다
@@user-wj4ri3mc8m 그게아니라 저항이 고정값입니다 전압이 낮아지면 전력도 낮아지는겁니다 저항이라는건 도체의종류(구리 철 은 등) 단면적 길이에 영향을받고요
@@user-uv9jq2ot4v 그쵸. 제가 뒤늦게 이해하고 답글 단 거랑 님이 설명하신거랑 같은 말인거 같네요. 제품에 나와있는 정격전압의 제곱에 정격전력을 나누면 고정된 저항값이 나오니까요ㅎㅎ 의견 감사합니다
아 그럼 단독으로 220V를 인가했을 때는 50W지만 60W랑 직렬 연결하면 각각 50W, 60W가 안된다는 거군요. 그게 얼마인지 계산해서 나온거고.
선생님 처음에 두 LED의 고유 저항을 구할 때에 전압을 220V로 하셨는데 사실 전압 분배 법칙에 의해 220V로 두면 안되지 않나요?? 너무 궁금합니다.
처음에 각 전구의 저항을 구하고 직렬로 연결했을 때 저항의 크기에 비례하여 전압이 분배됩니다.
이 문제는 중요한 전제조건이 누락되어 있으므로, 정답은 경우에 따라 다르다가 정답입니다.
예를들어 각 전구가 과부하하지 않는것을 전재로, 이 전구가 100[V] 규격의 제품이라고만 가정해 보아도
이 전구 두개를 220[V]에 직렬로 연결하면 당연히 60[W]쪽의 전구가 더 밝습니다.
50W 가 더 밝으나 수명은 상대적으로 짧습니다.
원장님 전기안전공사에서 앞으로 난연cd를 못쓰게 한다고 하던데 콘크리트 매입 이외에는 이제 사용 못하나요?
감사합니다. 처음에는 이해가 안되서 다시 돌려보다보니, 실제 전구의 저항은 고유저항이라는게 핵심이네요.
led 전구로 보이는데요.. 내부 전원 인버터 회로 동작 기준전압보다 낮은 전압이라 둘다 동작하지 않을 것 같은데요. ㅎㅎ
사진은 이걸 가져와서 강의 중간에 말씀을 드렸습니다.
조금 더 좋은 그림으로 고를게요~
@@elec7 앗 웃자고 하는 댓글이었습니다. ㅎㅎ
강의 감사드립니다
질문이 있어서요
직렬연결에서 전압은 저항에 비례해서 걸리는 것으로 알고 있는데요 (60w에 걸리는 전압이 더 큰 것으로 생각)
강의에서 저항값 계산을 할때 똑같이 220v로 나누어서 구하셨는데요? 궁금합니다
50w가 60w 보다 저항이커요 저항값이 작을 수록 전류를 많이 먹어서 전력이 높아지구요 저항값이 엄청 작아질수록 거의 단락수준이 되서 전류가 무한대로 돌아서 타버리많아요 전병칠교수님이 계산해주셨는뎀 50w(968옴) 60w(806옴) P=VI 이니깐 50W = 220V X 0.2273a 그리고 V=I X R 이니깐 220V = 0.2273a X 968옴 그런데 V^2/R 이라는 좋은공식놔두고 이렇게 할 필요없으니 전병칠교수님처럼 푸는게 쉽고 빠르져
I^2r 이라는 좋은공식이 있는데 이걸 꼭 전압분배법칙으로 풀려면 50w 전구에는 968/(968+806.67) X 220v = 119.99v 전압이 걸려서 119.99v X 0.124a = 14.88W 의 에너지를 가지고 60w 전구에는 806/(968+806.67) X 220v = 100v 전압이 걸려서 100v X 0.124a = 12.4W 의 에너지
부하가 클수록 저항값은 낮아집니다.따라서 전압도 비례해서 낮아집니다.
이론상 그렇다는 얘기인데 그럼 1W와 100W도 1W다 더 밝겠네요? 저항값이 엄청난 차이가 나니까...실제로 그럴까요?
예 실제로 그렇습니다..
항상 영상 잘보고있습니다 그런데 계산할때 왜 제곱이 붙는건가요?^^; 완전 초보라 전구가 두개라서 그런건지 아님 다른이유인지..... 🤔
알려주세요 부탁드립니다 🙏
P = V*I 공식에서 V = I*R을 대입하면
P = (I*R)*I = I^2*R,
P = V*I 공식에서 I = V/R을 대입하면
P = (V/R)*V = V^2/R
입니다.
@@MS_Lab 감사합니다 .... 솔직히 이해는 힘들지만 공부해서 이해해보도록하겠습니다
앞에 있는 전구가 전류를 먼저 먹어서
뒤에 있는 전구는 배고파서 힘을 못써요~
회로이론에서 정말 많이 보던 문제...
위의문제는...
직렬연결이어서....AC전압이어도...전압이분배돼지않나요??
그렇다면 스트링 조명의 경우 맨 앞의 전구가 가장 밝고
그 뒤로 갈수록 어두워진다는것인지요?
잘봣어요
궁굼한건 50,60w와
각각구한 전력의 의미를 알고싶어요
W는 J임. 그냥 전기가 하는 일 양임.
W나 J이나 똑같은 것임.
단위 장난임.
일을 더하면 전구는 더 밝아짐.
저게 불이 나오나?
나만 이상한거야?
직열과 병열을 반대로 이야기 하는게 아닌지?
전구의 와트 표기는 밝기인가요? 소모전력인가요? 전기전공 하고도 모르겄네
같은 표기로알고있읍니다
전구의 와트는 소비전력이 맞습니다.
밝기는 루멘이라는 것이 있습니다.
하지만 같은전구일때는 전구의 와트 즉, 소비전력이 높을수록 더밝겠죠
전 전자전공 인데도 역시 헷갈림 ᆢ
전기전공자 특 : 더 헷갈려지고, 잘모르겠느게 특징 ㅋㅋㅋㅋㄱ
으악 내 지식 ㅜ
교류 전기를 직열로 연결하려면 어떻게 해야 하나요? 집에서 일반적으로 사용하는 전구에 직류에 연결해도 불이 들어오나요?
110v 전구 두개면 들어올듯요~
교류와 직류의 차이점은 교류는 교번전압으로 +와 -가 매번 바뀌는 전원을 의미합니다.
그래서 교류제품들은 전류가 어느방향에서 들어오던 무관하게 정상작동될수 있도록 설계되어 있습니다.
그러므로 당연히 불이들어 옵니다.
그러나 만일 직류제품을 교류에 연결한다면 어떻게 될까요?
직류는 +와 -가 항상 고정되어 있고 제품또한 그에 맞춰서 설계되어 있기 때문에 불이 들어오지 않습니다.
불이 들어오지 않는것은 둘째치고 순간적으로 2배의 과전압이 걸리게 되므로 제품이 소손될 수도 있습니다.
병열로하면60w가밝고 직열로하면50w가밝다.
네!
@@elec7❤
그리고 질문한가지 해도될까요??
교수님 수고하셨습니다..😁 감사합니다..
원장님 쉬운 강의 감사합니다.
이런점이 궁금해서 댓글을 달게 되었습니다.
1. 3상이 생기는 이유는
빌전기 구조가 코일이 3개로 되어 있어서 생기는 건가요?
2. 상전압과 선간전압이 생기는 이유는
회전자의 자극이 코일과 가까워졌다 멀어졌다 하면서 회전때문에 생기는 현상인가요?
3. 발전기를 열어 보지는 않았지만 전동기는 내부를 보았습니다.
회전자가 막대자석이 아니고 쇠로 된 원통이었어요.
자성도 없고 자극도 없었어요.
이 회전자가 회전 하면서 어떻게 우리가 보아 온 그래프처럼 순차적으로 1번코일 다음 2번코일 3번코일 이렇게 전류가 생성 되나요?
동시다발적으로 무작위로 생성 될것 같은데
감사합니다.
필라맨트 저항이 크면 더 밝게 빛날줄알앗는데 그게아니엿내요 저항이 작아야 더밝게 빛나는 거엿군요
전기 공부 다시 처음부터해야되나 ㅠㅠ
동영상의 설명대로 저항이 큰 쪽이 밝은게 맞아요. 단, 위와 같이 직렬일때만 그렇습니다. 하지만 가정의 전등은 병렬연결이라서 저항이 큰 쪽에 전류가 덜 흐르므로 당연히 소비전력이 큰 60w전구가 더 밝아요. 즉, 직렬.병렬의 연결에 따라 밝기가 다릅니다.
구질구질...
조건은 전압이 동일시
R=v^2/p공식으로...
정답은 50W
혹시
그럼 이 회로에 흐르는전류는 몇A인가요?
0.124A
대표님 강의 항상 잘 보고 있습니다. 전기를 공부하고 있는 완전 초보인이고 비전공자입니다. 다름이 아니라 절연저항이 궁금합니다. 절연저항 중에서도 업무중 일반전기제품의 절연저항을 측정하는 업무가 있는데 다들 잘못 알고 있는것 같기도 하고 정확이 어떻게 측정하는지 궁금합니다. 갈져주세요 예를 들어서 설명해 주시면 더 좋겠습니다.
잘 모르겠어서 여쭈어봐요!
1.P=VI로 구하면 안되는 이유가 뭔가요?
2.최종적으로 P=I^2R로 구한 값은 기본으로 주어진 전력과 차이가 나는 이유가 뭔가요?
P=VI는 피상전력입니다. 여기서구하는건 와트로 유효전력이구용
윗분 말씀을 풀어쓰자면
P=VI로 구하면 저 회로에서 보여주는 전체용량만 나타나는거죠.
두 저항의 전체용량은 50+60=110W 이니까 110W=220VxI 되고 여기서 I는 0.5A가 되는데 이건 전체용량에 대한 입력전류죠.
그런데 우리가 여기서 알고싶은건 이게 아니라 각 저항마다 걸리는 소비전력을 알고싶은거죠.
소비란 열손실을 의미하고 교류 임피던스에서 열손실을 담당하는건 순저항이죠.
(참고로 저항이외의 리액턴스성분은 열손실을 소비하다 반환하다를 하며 반복하며 평균전력을 0으로 만듭니다.)
그러면 우린 각 저항을 알아야 하는데 옴의 법칙에 의해 각각의 용량 P=VI 관계식에 V값을 대입해주는데
이때 대입되는 V는 각 저항에 걸리는 단자전압입니다. 직렬회로에서 전압은 분배되고 전류는 키르히호프 법칙에 의해 입력전류와 출력전류가 같죠. 50W에 걸리는 단자전압을 V1, 60W에 걸리는 단자전압을 V2라 한다면
50W=0.5xV1 그러므로 V1의 단자전압은 100V이고 60W=0.5xV2 그러므로 V2의 단자전압은 120V네요. 키르히호프 전압법칙에 의해 이 전체 단자전압 총합은 220V가 맞네요.
그러면 각 저항은 100V=0.5AxR1 이므로 50W에 걸리는 저항은 200Ω이고 120V=0.5AxR2 이므로 60W에 걸리는 저항은 240Ω
어? 답이 다르잖아요???
자자 진정하시고...여지껏 전 직렬회로를 설명하기 위해 //회로만// 보고 설명한거고요.
저기 강사님이 단서를 줍니다.
저 전구는 우리가 일상에서 사용하는 저항부하라는거죠.
그러면 각각의 저항에 걸리는 정격용량에서의 단자전압은 220V라는 가용전압이 기준이 됩니다.
그러니까 각 저항에 걸리는 단자전압은 직렬회로에서의 전압강하가 무시가 되는거죠.
우리가 사용하는 기기들의 정격은 일정한 정격전압을 기준으로 계산된다는거죠.
즉, 여기서 각 저항의 용량은 각각 단자전압 220V를 가했을때 정격용량을 뜻한다는겁니다.
그러면 애초에 각각 같은 전압으로 설정한 정격용량이기에
전체용량부터가 다르게 됩니다.
그러니까 제가 계산한건 틀리게 되죠.
그래도 개념은 같습니다. 소비전력을 알기위해 저항을 알아야 하고 주어진 조건에 의해
입력전류를 계산하는데 //여기서 주의해야하는건//
각각의 정격용량은 전압강하 없이 단자전압이 같기에 그냥 전력 그 자체를 총합으로 더해서는 안되고
옴의 법칙으로 풀어서 입력전류값을 산출해야합니다.
바로 동영상의 계산이 되는거죠.
여기서 말하고자 하는건 사실 직렬회로에 같은 정격전압을 건 부하에도 전압강하는 존재한다는 겁니다.
저 부하들이 직렬회로에 계속 줄줄이 사탕으로 걸리게 되면 점점 밝기가 희미해지는건 결국 전압이 강하되면서 나타나는 현상이거든요.
제 아무리 용량이 커도요.
우리가 현실에서 사용하는 전원은 전압원이라 병렬관계이며 고로 전압이 분배되지 않죠.
대신 전류가 분배되면서 부하가 늘어나면 늘어날수록(병렬회로 증가) 전압은 그대로지만 용량에 비례해 전류가 증가하게 되죠.
제가 설명이 어설퍼 장황하기만 하고 제대로 썼는지 모르겠네요. 더 헷갈릴수도 있겠네요.
@@asomine 아니요. 충분히 이해됐습니다. 정말 감사합니다 ㅎㅎ
그러면 이 문제에선 직렬상의 전압강하의 무시와 각 부하에 걸리는 전압이 220V라는 가정하에 문제를 푼다 라고 이해하는게 맞을까요?
@@user-lq3po6oz9k 예 정격전압을 기준으로 소비전력을 구하는겁니다.
전압강하를 무시하는건 아니고
정격전압이 일정한 부하에서 구한 저항값에도 입력전류를 다시 곱해보면 각 저항에 걸린 부하는 전압강하값이 뜹니다.
50W에 걸린 전구의 저항 968에 소비전류 0.124A를 곱하면 대략 120V가 뜨고요.
60W에 걸린 전구의 저항 806에 소비전류 0.124A를 곱하면 대략 100V가 뜹니다.
총 전압강하의 합이 220V이고, 첫 부하에 120V의 전압이 인가된것이니 더 밝게 되겠네요.
정격전압은 정격전압대로 소비전력을 구하는데 사용된것이고
전압강하는 항시 작동한다는 겁니다.
제가 헷갈리게 쓴게 맞네요. ㅠㅠ
@@user-lq3po6oz9k 헷갈리실까봐 첨언하자면
첫번째 제가 부하의 정격전압이 220V 전제가 없을시 입력전류를 그냥 전력을 더해서 풀었는데
각각 풀어서 증명하자면 입력전류 I는 부하에 입력시나 출력시 동일합니다.
그러면 각 단자전압을 V1, V2라고 가정할때 50=V1xI 이고 60=V2xI이게 됩니다.
고로 V1=50/I, V2=60/I가 되고 키르히호프 전압법칙에 의해 V1+V2=220이 되죠.
대입하면 50/I+60/I=220이고 결국 50+60/I=220가 되고 이때 입력전류는 0.5A가 되죠.
전구가 110v용이면…?
중점은 저항값의 차이가 되겠네요
직렬인데 왜 둘다 전압이 220이 되는건가요
글쎄 말입니다. 단두개가 아니고 3개 이상일때는 어떻게 반응을 할까요?..그것도 V제곱을 220 볼트로 계산을 해야 되는지..
50W와 60W는 정격전력을 뜻하며, 이는 220V에 연결되었을 때 정격전력을 말합니다.
따라서 전구의 내부저항을 구할 경우 220V의 전압을 이용하게됩니다^^*
칭찬만 하고 계시는데.;..............난 도데체 이 설명이 이해가 안된다..
1. 수식을 풀어낼때 크고 작은 두 전구의 저항을 계산하는데
직렬회로에서 저항체를 만나면 전압강하가 일어나는데
전체전압으로 계산하고 있다는 점..
2. 큰 전구가 자체저항이 큰것은 변할수 없는 사실인데..
계산결과 저항이 작다고 계산해낸 것..
회로가 직렬일때 전류는 동일한데... 큰 용량의 전구가 전항이 작다고??????
3. 그냥 억어지로 결과를 만들어 내기 위해 ????
병렬회로에서와 같이 동일 전압으로 계산하고 있고..
아무튼 닭이 알을 낳는건지 알이 닭을 키웠다는 건지..ㅋㅋㅋ .... 환장하것다..
이 설명은 오히려 더 햇갈리게 하는 내용같다.. 50와트 60와트가 220볼트 전원을 공급할때의 와트라는 전제가 달린다면 이해가 되지만..
아무튼 설명은 틀렸다고 보이는데???
전기 이전에 문법을 공부하고 유튜브하세요
램프한테 누구 라니?
그건 사람한테 하는거요
이모병