전기저항에 대해 알아봅시다

우리가 공을 던지면 던져진 방향과 반대방향으로 공기에 의해 저항이 일어납니다.

 

위와 같이 물체가 움질일 때는 이동방향의 반대방향으로

 

그 물체의 이동을 방해하는 힘이 발생하는데, 그것을 바로 저항이라고 합니다.

 

물체 뿐만 아니라 열이나 전기의 이동에서도 저항이 존재하는데,

 

전기 흐름에 대한 저항을 전기 저항이라고 하며, 전기 저항이 클수록 전류가 잘 흐르지 않습니다.

 

이번시간에는 저항에 대해서 좀 더 알아보도록 하겠습니다.

 

 

 

시작하기 전에, 저항의 단위로 왜 옴을 쓸까요? 

 

 

전기 저항의 단위로 사용되는 옴(Ohm - Ω)은 옴의 법칙을 발견한 독일의 물리학자

 

게오르크 옴(Georg Simon Ohm - 1789년 3월 16일 ~ 1854년 7월 6일) 에서 따온 것입니다.

 

옴은 독일 에를랑겐에서 출생하여 수학과 과학을 연구하였으며,

 

옴의 법칙을 발견하고 전기 저항을 수학적으로 정리하여 

 

비슷한 시기에 나온 '앙페르의 법칙'과 함께 전기 현상을 수학적으로 탐구하는 길을 열었습니다.

 

옴의 법칙은 전기 회로를 만들어서 실험을 하던 19세기 과학자들에게는 필수적인 법칙이 되었고,

 

그의 업적을 길여 저항의 단위를 그의 이름을 딴 옴이라고 정하게 되었습니다.

 

 

 

 

 

그럼 옴의 법칙에 대해 좀 더 알아볼까요? 

 

 

위에서도 언급했듯이 옴의 법칙은 전기회로 내의 전류, 전압, 저항 사이의 관계를 나타내는

 

매우 중요한 법칙입니다.

 

전압의 크기를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R 이라고 할 때, V = IR 의 관계가 성립되는 것입니다.

 

즉, 전류의 세기는 전압에 비례하고, 전기저항에 반비례한다는 것입니다.

 

따라서 1 Ω = 도체 양 끝에 가해진 전압이 1 V 일 때, 1 A 의 전류가 흐르는 도선의 전기 저항이 됩니다.

 

 

 

 

 

이제 저항에 대해 더 알아봅시다. 

 

 

위에서도 언급했듯이 전기저항은 전기 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 것을 말합니다.

 

전기저항이 생기는 원인으로는 도선 속의 전자가 도선을 이동하면서 원자와 충돌하기 때문이며,

 

도선 속에 원자와의 충돌이 더 많아질수록 전기저항이 커집니다.

 

 

전기저항의 크기에 영향을 주는 요인으로는 물질의 종류, 도선의 길이, 도선의 굵기 등이 있습니다.

 

 

1) 물질의 종류에 따른 전기저항

 

물질마다 원자 배열 상태가 다른데, 원자와 전자가 얼마나 자주 충돌하느냐에 따라 전기저항이 달라집니다.

 

구리나 은 철 등의 금속은 자유전자를 많이 가지고 있어 전류가 잘 흐르고 전기저항이 작습니다.

 

일반적으로 우리가 쇠라고 부르는 것들은 전기가 잘 통하며, 도체라고 부릅니다.

 

반대로 자유 전자를 거의 가지고 있지 않아 전류가 잘 흐르지 않고

 

전기저항이 큰 물질들을 부도체라고 부르며 유리나 플라스틱, 종이 등이 이에 해당합니다.

 

 

2) 도선의 길이와 굵기에 따른 전기저항

 

전기저항은 도선의 길이에 비례하고, 굵기에 반비례합니다.

 

도선의 길이가 길어지면 전자와 전자의 충돌이 더 많아지기 때문에 전기저항이 커지게 되며,

 

도선이 굵으면 단면적을 통과하는 전자가 많아지고

 

그만큼 원자와의 충돌이 적어져 전기저항이 작아지게 됩니다.

 

 

 

참고

 

위키피디아 : https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistance_and_conductance

                    https://en.wikipedia.org/wiki/Ohm's_law

두산백과 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1139399&cid=40942&categoryId=32240

학생백과 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3344537&cid=47338&categoryId=47338

 

 

 

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