전기의 주파수 헤르즈(Hz)란?

2018. 9. 26. 10:30 과학/전기



과거 해외여행이 흔치 않던 시절에 해외에 가게 된다면 반드시 확인해야 하던 것이 있었습니다. 바로 해당국가의 전기 주파수와 전압입니다. 그 이유는 그 나라에 가서 카메라를 촬영해야 하는데 카메라 충전기의 전압과 주파수가 맞지 않는다면 충전을 할 수 없기 때문입니다.


카메라 뿐만 아니라 휴대용 전화기(요즘은 스마트폰인데 예전 휴대폰은 국내용은 국내에 맞춰 충전기가 제작되었기에 전압과 주파수가 맞지 않는 경우가 많았습니다), 고데기 등 가져가서 사용하려는 전자, 전기 제품을 제대로 사용할 수 없는 경우가 발생하기 때문에 과거에는 충전기의 주파수가 중요했습니다.





하지만 요즘에 출시되는 거의 대부분의 제품은 100V ~ 240V, 50Hz ~ 60Hz까지 거의 전세계의 모든 전력시스템에서도 작동 가능하도록 제작되고 있습니다. 


주파수란?

주파수라는 것은 일반적으로 1초에 몇 번의 진동이 있는가를 말하는 것입니다. 전기에서의 주파수도 마찬가지입니다. 우선 전기에서 주파수를 알기 위해서는 교류에 대해 알아야 합니다. 


교류에 대해서 알고 싶으시다면 여기를 눌러주세요. 교류와 직류의 차이까지 알려드립니다.


혹시 교류에 대해 보고 오신분들 중에 주파수가 어떤 것인지 알겠다 싶으신 분 계신가요? 그런분들은 정말 감이 있으신 분들입니다.


전기에서의 주파수에 대해 설명을 드리면 이렇습니다.


위 그림에서 S극이 두 바퀴, 반을 돌고 처음 위치로 돌아왔을 때 교류전기의 파형은 아래와 같습니다.



파형의 시작점을 0초로 생각하고 보면 되는데요. 위 그림의 파형이 끝나는 점이 시간상 1초라고 한다면 대략 주파수는 2.5Hz입니다. 즉 전기에서 파형은 1초에 교류의 +와 -가 몇 번 왔다 갔다 하는지에 대해 말하는 것입니다.  60Hz는 1초에 전류의 +와 -가 60번 왔다 갔다 했다는 것이고, 50Hz는 1초에 50번 왔다갔다 한다는 것을 의미합니다. 





이 주파수는 발전기에서 발전기 속도가 1초에 몇 번 회전하느냐와 관련이 있는데요. 이 부분까지는 보통 아실 필요가 없습니다. 이 부분은 송전과 관련된 부분인데요. 만약 기회가 된다면 다른 글에서 알려드리겠습니다.


Q: 50Hz 전용의 충전기를 우리나라(60Hz)에서 사용이 가능할까요?


A: 사용이 될 수는 있지만 효율이나 여러 면에서 좋지 않을 수 있습니다. 또한 문제가 발생할 수 있습니다. 우리가 사용하는 충전기는 거의 열이면 열 안에 변압기와 변압한 전압을 직류로 바꾸는 정류회로, 그리고 최대한 일정한 직류전압이 나오게끔 하는 커페시터가 있습니다.

이 때 변압기가 50Hz에 맞춰져 있다면 60Hz에서는 변압기에서 변압효율이 떨어질 수 있고, 커패시터가 60Hz를 감당하지 못해 제 수명을 다하지 못 할 수도 있는 등 여러 문제가 발생할 수 있습니다.


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