전기는 발전소에서 어떻게 전해질까?

 

우리는 일상생활 전반에 걸쳐 많은 전기를 사용하고 있습니다. 공장에서 여러 가지 기계를 가동하는 것은 물론 일반 가정에도 많은 전기 제품이 보급되었죠.

 

그런데 전기는 발전소에서 만들어지고 있는 것이지만 어떤 경로를 거쳐 각 가정에 보내는 것일까요? 

 

전기는 전선 속을 흐릅니다. 이와 같은 전기의 흐름을 전류라고 합니다. 

예를 들어 건전지에 백열전구를 연결하면 빛이 들어옵니다. 전류는 건전지의 양극에서 나와 백열전구를 통과하면 음극으로 돌아갑니다.

 

그 전류의 정체는 전자입니다. 전자는 양전기를 띠는 소립자로, 전류가 흐른다는 것은 사실 전류와는 반대 방향으로 이 전자 집단이 흐르고 있다는 말입니다. 

 

전선 속을 흐르는 전자는 어느 정도의 속도로 이동하는걸까요? 혹시 전자가 광속처럼 엄청난 속도로 이동할 것이라고 생각하고 있지는 않나요? 

 

사실 앞에서 말한 백열전구 전선에서 전자는 평균 초당 0.1밀리로서 놀랄 만큼 느린 속도로 움직입니다. 

 

그러나 잘 생각해보면 송전은 대부분 교류 전류로 이루어집니다. 다시 말해서 플러스와 마이너스가 1초 동안 60회 또는 50회 역전합니다. 이것은 60헤르츠 또는 50헤르츠라고 불리는 주파수를 말합니다. 마이너스 전기를 띠는 전자는 당연히 플러스극으로 가까이 가기 때문에 받아들이는 힘의 방향이 1초에 60회(50회)로 바뀌게 됩니다. 이렇게 되면 전자는 아무리 오랜 시간이 걸려도 가정까지 도달하지 못합니다.

 

하지만 전원을 켜면 전기가 곧바로 들어오지 않느냐고 반문할지도 모릅니다. 사실 송전선에서 오는 것은 전자가 아니라 미리 송전선이나 전기 제품의 회로 속에 있는 전자를 이동시키는 전기 신호가 오는 것입니다. 이는 신호가 거의 광속으로 전해지기 때문에 전원을 켜면 각 가정에 있는 기기가 곧바로 가동되는 것입니다. 

 

결국 발전소의 전자는 아무리 오랜 시간이 지나도 오지 않지만 전기 에너지는 분명히 전해지는 것입니다.