전기전자 기초 저항 회로

전자의 저항에 대하여 정리하는 포스팅입니다. 도체에서 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량입니다. 저항은 전자회로에서 역할은 바로 일종의 비례 계수의 역할을 하는데요.

 

- 저항기호 -

저항기호

이 비례계수의 역할이란 1A의 전류가 흐르는 회로에 1v의 전압을 얻기 위해 적용해야 하는 저항 값은 얼마 인가로 정리될 수 있습니다. 직류 폐 회로에서 수식 V = I x R입니다. 전류 1A에는 1옴의 저항이 들어가면 1V의 전압을 얻을 수 있습니다.

위 내용에서 2옴의 저항을 넣으면 2V가 되겠습니다. 전기소자인 저항기는 회로상에서 원하는 전압과 전류를 튜닝하기 위한 용도 입니다.

 

이런 저항기는 또한 일종의 소모성 소자 입니다. 그 의미는 회로 상에서 저항은 에너지를 소모하는 역할을 합니다. 전류가 저항을 통과하게 되면 에너지가 열로 전환되어 사라져 버립니다. 따라서 저항에 전류를 과하게 흘릴수록 에너지의 소모가 커지면서 저항소자가 뜨끈해지는 것을 느낄 수 있습니다.

저항은 아래의 수식으로 정의 됩니다. 저항은 전류가 흐르는 단면적에 반비례하고 길이에 비례합니다. 의미가 약간 어려울 수 있는데요. 쉽게 말해 물이 흐르는 호스를 생각하면 쉽습니다. 호스의 관로가 크면 물이 쉽게 통과할 것입니다. 하지만 좁으면 통과하기 쉽지 않을 것입니다. 또한 길이가 길어질수록 통과하기가 쉽지 않을 것입니다. 모든 물질은 비저항이라는 개념이 있으며 비저항이  클수록 전류를 흘리기가 어렵습니다. 위 개념을 수식으로 정리하면

                                                         저항 = 비저항 X (길이/ 단면적)

위수식을 이용해 기술자들이 저항체계를 정리해서 만든 것입니다. 1옴의 저항을 만들기 위해 소자를 정하고 그에 따른 비저항을 계산하고 적당한 형상으로 제작하여 저항소자를 제작하겠지요.

 

우리가 일상생활에서 사용하는 전자제품에도 열이 발생한다면 회로의 저항  성분으로 에너지가 열로 소모되면서 입니다. 저항은 특히 열이 올라가면 갈수록 저항이 줄어듭니다. 따라서 열에 의한 영향도 있다고 보시면 됩니다. 이런 이유로 회로설계 시에 열이 심하게 발생한다면 시간이 흐를수록 회로의 동작 특성이 달라져 오동작을 하거나 회로가 망가질 수도 있습니다. 하지만 이런 열에 의한 저항성을 이용하는 소자도 있습니다. 바로 온도를 재는 소자가 그것인데요. 온도를 잰다고 해서 특별하지 않고 온도에 따르는 저항의 크기가 바뀌면서 그에 따른 수식을 풀어 온도를 재는 역할을 합니다.