18, 제임스 프레스콧 줄 이야기 (2/7)
-열은 에너지의 일종이라는 것을 밝혔다.-
3, 줄의 법칙
줄이 처음으로 착수한 것은 볼타 전지를 사용한 전동기(모터) 실험이었다. 줄은 전동기에 사용되는 전자석의 인력이 전류의 제곱에 비례한다는 것을 발견했다. 한편, 볼타 전지에 필요한 에너지는 전류에 비례하기 때문에, 볼타 전지를 사용하여 큰 전류를 흘리면 효율적인 동력을 만들어낼 수 있다고 생각했다. 그러나 결과적으로 볼타 전지에서 전류를 발생시키려면 아연 등의 물질이 소모되기 때문에 동력의 효율 면에서는 당시 존재했던 증기 기관을 능가할 수 없다는 것이 밝혀졌다.
새로운 동력을 만들어내려는 시도는 이렇게 실패로 끝났지만, 이 실험 후에 줄의 관심은 전류 자체로 향하게 되었다. 특히, 전기의 에너지가 열에너지로 변환되는 것에 주목했다.
그래서 줄은 물에 넣은 도선에 볼타 전지를 사용하여 전류를 흘리고, 그때 물의 온도 상승을 측정하는 실험을 수행했다. 그 결과, 전류에 의해 발생하는 열량
𝑄는 흘린 전류 I의 2승과 도체의 전기 저항 R에 비례한다는 것을 발견하였다. 곧
Q=RI2{\displaystyle Q=RI^{2}}가 된다.
줄은 1840년 이 결과를 영국 왕립협회에 발표하고 다시 상세한 논문을 『The Philosophical Magazine』지에 발표하였다. 이것은 현재 줄의 법칙이라고 불리고 있다.
