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  1. 2016.09.15 전압과 전류

1.1.2 전압 (voltage)

 전압은 두 지점의 전위 에너지 차이(전위차)로 인해 발생되는 힘(압력)이다. 전압의 단위는 볼트(voltage, V)이다. 전기 에너지에 차이가 나는 두 지점은 전압이 걸려 있다고 한다. 그리고 전기 에너지가 0인 지점을 ground(보통 GND로 표기함)라고 부른다.


 전압을 발생시키는 휴대용 기기의 전압원으로 전지가 널리 사용된다. 전지의 종류별 전압을 예를 들어 도시하면 [그림 1.1.4]과 같다.


[그림 1.1.4] 건전지의 종류


건전지의 경우 양극과 음극이라는 두 지점에 정해진 전압이 걸려 있다. 예를 들어서 AA 건전지는 1.5V이다. 음극보다 양극의 전압이 1.5V 높다는 것이다. 만약 양극과 음극을 전도체로 연결한다면 전류가 양극에서 음극으로 흐르게 된다.

1.1.3 전류

 전류는 전자의 흐름이다. 도체에는 자유전자들이 존재한다. 전자는 음의 성질을 띄고 있으므로, 전압이 걸리면 자유전자들은 자유로이 움직이던 움직임을 멈추고 양극(+)쪽으로 힘을 받아 움직이게 된다. 이것이 전류이다. 전류의 단위는 Ampere(Amp, A)이다. 즉, 전류는 전자들의 흐름이며 전자들은 사실 음극(-)에서 양극(+) 방향으로 흐르지만, 전류가 처음 정의될 때 전류는 +방향에서 -방향으로 흐른다고 정의되었다. 따라서 정의상, 도체에 전압이 걸리면 양극(+)에서 음극(-)으로, 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전류가 흐르게 된다.

[그림 1.1.5] 도체 양단에 전압이 인가되었을 때 높은 전위로 흐르는 전자들


 모든 물체들이 땅으로 떨어지고 싶어하듯이, 전류는 전기적 에너지가 낮은 쪽으로 흐르고 싶어한다. 모든 전기/전자제품은 이 힘을 이용하는 것이다.

[그림 1.1.6] 전류의 방향 (a) 회로 (b) +전극 부근 (c) -전극 부근


위 그림과 같이 건전지를 전구에 연결하면 전류가 흐르면서 에너지를 소비하는데 전구는 주로 빛과 열로 소비하게 된다. 전류의 방향과 실제 전자의 방향은 반대이지만 전기 회로를 해석하는데 있어서는 주로 전류의 방향 만을 다루게 된다.


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Posted by 살레시오
TAG 전류, 전압

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