전하량이란?
전하량(Q)은 회로의 한 지점을 통과하는 전기의 총량을 뜻하며, 단위는 쿨롱(C)을 사용합니다. 일정한 전류가 어느 시간 동안 흐를 때 이동한 전하량은 단순히 전류에 흐른 시간을 곱한 값과 같습니다. 이 계산기는 가장 기본적인 관계식인 \(Q = I \times t\)를 사용합니다. 여기서 I는 전류(암페어, A), t는 시간(초, s)입니다.
계산기 사용법
전류를 암페어(A) 단위로, 시간을 초(s) 단위로 입력하세요. 계산기는 전하량을 쿨롱으로 보여 주고, 여기에 더해 두 가지 유용한 변환값도 함께 제공합니다. 하나는 배터리 용량을 가늠할 때 쓰이는 밀리암페어시(mAh) 환산값이고, 다른 하나는 실제로 이동한 전자의 총 개수입니다.
공식 풀이
핵심 식은 \(Q = I \cdot t\)입니다. 1암페어는 1초당 1쿨롱과 같으므로, 암페어에 초를 곱하면 쿨롱이 됩니다.
$$Q = \text{Current (A)} \times \text{Time (s)}$$전하량을 밀리암페어시로 나타내려면 3.6으로 나누면 됩니다(1 mAh = 3.6 C). 전자 개수를 구하려면 전하량을 기본 전하량 \(e = 1.602176634 \times 10^{-19}\ \text{C}\)로 나눕니다.
계산 예시
예를 들어 2 A의 전류가 10초 동안 흐른다고 가정해 봅시다. 그러면 \(Q = 2 \times 10 = 20\)쿨롱이 됩니다. 이를 밀리암페어시로 환산하면 \(20 \div 3.6 \approx 5.56\ \text{mAh}\)이며, 이는 대략 \(1.25 \times 10^{20}\)개의 전자에 해당합니다.
자주 묻는 질문
어떤 단위를 사용해야 하나요? 전류를 암페어, 시간을 초로 입력하면 전하량이 쿨롱으로 나옵니다. 분이나 시간 단위라면 먼저 초로 변환하세요(1분 = 60초, 1시간 = 3600초).
밀리암페어시(mAh)는 어떻게 구하나요? 쿨롱 값을 3.6으로 나누면 됩니다. 1 mAh가 3.6쿨롱이기 때문입니다.
전류가 일정하다고 가정하나요? 네. \(Q = I \times t\)는 전류가 일정(정상)할 때 성립합니다. 전류가 변하는 경우 전하량은 시간에 대한 전류의 적분으로 구합니다.
