옴의 법칙과 소비 전력

전압과 저항을 바꾸며 V-I 그래프, 소비 전력, 전기 안전을 한 번에 비교해 보세요.

🔌 핵심 원리

옴의 법칙은 전류가 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 뜻입니다. 따라서 I = V/R이고, 소비 전력은 P = VI = I²R = V²/R로 같은 값을 가리킵니다.

❓ 탐구 질문

• 같은 전압에서 저항을 2배로 늘리면 전류와 소비 전력은 각각 어떻게 바뀔까요?
• 1000W 헤어드라이어를 30분 사용하면 전력량은 몇 Wh일까요?
• 문어발 콘센트가 위험한 이유를 소비 전력과 전류 관점에서 설명할 수 있을까요?

🏠 실생활 연결

• LED 전구(약 10W), 전기히터(약 1500W), 에어컨(약 2000W)은 같은 시간 사용해도 전력량과 전기요금이 크게 다릅니다.
• 전류가 너무 커지면 전선이 뜨거워지고, 차단기는 그 상태를 감지해 회로를 끊어 화재를 예방합니다.
• 접지와 누전 차단 장치는 전류가 사람이 아닌 안전한 경로로 흐르도록 돕습니다.

🧭 관찰 포인트

• 저항이 작아질수록 V-I 그래프의 기울기 1/R이 커집니다.
• 전류가 커질수록 전자 입자 이동 속도와 전구 밝기가 증가합니다.
• 안전 모드를 켜면 과전류, 누전, 합선, 접지, 차단기 작동을 함께 볼 수 있습니다.

V-I 그래프

이론 그래프는 I = V/R 직선을 따릅니다. 현재 저항값 직선과 기준 저항선을 함께 비교하세요.

현재 직선 기록된 점 기준 저항선

현재 기울기 1/R = 0.100 A/V, 전압 6.0V에서 계산 전류는 0.60A입니다.

소비 전력 계산기

세 식이 같은 값을 준다는 점을 확인하고, 사용 시간을 곱해 전력량과 예상 전기요금을 계산해 보세요.

P = VI3.60 W

P = I²R3.60 W

P = V²/R3.60 W

전력량 W = Pt10.80 Wh

예상 전기요금약 1.1원

⚠️ 전기 안전

과전류정상

누전 위험관찰 전

합선 위험없음

접지 / 차단기대기

안전 모드를 켜면 누전 경로, 접지선, 차단기 반응을 함께 볼 수 있습니다.

마우스로 장면을 회전하고 확대해 회로를 자세히 보세요. GUI 패널에서 전압, 저항, 사용 시간을 바꾸면 그래프와 계산식이 바로 갱신됩니다.