전류와 저항

목차

1. 전류
2. 전류밀도
3. 저항과 비저항
4. 온도에 따른 저항의 변화
5. 옴의 법칙
6. 회로의 일률

본문내용

1. 전류
전류란 가상적인 단면을 특정 시간 동안 흐르는 전하량으로 정의할 수 있다. 전류의 SI 단위는 단위시간(s) 당 쿨롱(C) 또는 암페어(A)이다. 여기서 암페어(A)는 SI 단위계의 기초 단위이다.

전류를 식에서 보는 바와 같이 스칼라량인 시간과 전하량에 의해 결정되므로 이 역시 스칼라량으로 표현된다.
이번에는 전류의 방향에 대해 고찰해보도록 하자. 어떤 전기장이 존재한다고 했을 때, 전자는 음극에서 양극으로 이동한다. 하지만, 우리는 오늘날까지도 전류의 흐름을 양전하가 이동하는 방향으로 나타낸다.
ㆍ전자: 음극 → 양극
ㆍ전류: 양극 → 음극


2. 전류밀도
전류밀도란 단위 면적 당 흐르는 전류의 양이다.

식에서 알 수 있듯이 전류밀도의 SI 단위는 이다. 도체의 경우를 살펴보자. 도체에 전류가 흐르지 않을 때 전도전자는 특정 방향으로의 알짜 운동 없이 마구잡이로 움직인다. 도체에 전류가 흐를 때도 전자들은 여전히 막운동을 하지만 도체에 가해진 전기장의 반대 방향으로 의 속력만큼 밀려간다. 이때 유동 속력은 전자의 막운동에 비하면 매우 작다. 예를 들어, 구리도 선에서 전자의 유동 속력은 내지 정도이나 막운동의 속력은 대략 이다. [그림 1]에 나타난 것처럼 한 도선에 일정한 방향으로 전기장이 작용하며 이때의 전류밀도를 , 전류의 유동 속력을 라고 하자. 이때 도선의 길이 안에 있는 전하의 수는 이며 한 전하의 크기가 이므로 깊이 안에 들어있는 전체 전하량은 다음과 같다.

참고 자료

없음