[스크랩] 저항(抵抗, Resistance)
저항(抵抗, Resistance)
■고유저항과 도전율
○
R : 전기저항 [Ω],
S : 도선의 단면적 [㎡],
: 도선의 길이[m]
○ ρ : 도선의 단위면적(1㎡), 단위길이(1m)에 대한 저항으로 도체의 재질 및 온도에 따라 정해지는 양으로 고유저항(저항률 ; Resistivity 또는 Specific Resistance)이라 하고 단위는 [Ω·m]로 표시한다. 만국표준연동의 저항률은
이다.
■ 저항과 온도
○
ρ0, ρt : 온도 0 [℃], t [℃]에서의 고유저항
R0, Rt : 온도 0 [℃], t [℃]에서의 저항
α : 저항온도계수(도체의 재질에 따라 정해지는 상수)
○ 금속도체에 온도가 상승하면 구성원자의 열운동으로 자유전자와 충돌횟수가 증가하여 전기저항이 상승함
■ 저항의 직렬,병렬 접속
1) 직렬접속
저항 n개가 직렬로 접속한 경우의 합성저항 R은 각 저항값의 합으로 정의
2) 병렬접속
저항 n개가 병렬로 접속한 경우의 합성저항 R은
·저항(抵抗, Resistance)
- 물리학 : 유체(流體) 속을 운동하는 물체에 작용하는 힘. 유체 속을 운동하는 물체의 표면에는 압력 외에 점성(粘性) 때문에 마찰력이 작용한다. 그 합력(合力)으로서 나타나는 힘에서 운동을 방해하는 성분을 저항이라 한다. 저항 중 압력만의 합력을 압력저항, 마찰력만의 합력을 마찰저항 또는 점성저항이라고 한다.
- 전기학 : 도체가 전류의 흐름을 방해하려는 작용.
( → [오옴의 법칙] 참조 )
■ 저항의 직렬,병렬 혼합접속
저항 R1 에 저항 R2,R3 가 병렬로 연결되어 있을 경우 합성저항 R은
■ 오옴의 법칙(Ohm's Law)
"도체의 두 점 사이에 흐르는 전류의 크기는 두 점 사이의 전압에 비례하고 저항의 크기에 반비례한다."
○ 위 식을 변형하면,
."오옴의 법칙"을 외우는 그림 →
·오옴 Georg Simon Ohm
1789∼1854
독일 물리학자. 에를랑겐 출생. 전기저항에 대한 <옴의 법칙>의 발견자이다. 1805년 에를랑겐대학에 들어갔으나 가난하여 중퇴하고 스위스로 가서 수학교사가 되었다. 11년 대학으로 돌아와 학위를 받고 에를랑겐대학 강사가 되었다.
13년부터 바이에른주 실업학교에서 수학을 가르쳤고 17년 쾰른의 고등학교 물리학 교사가 되어 그곳에서 프랑스의 수리물리학을 독학하기 시작하는 동시에 실험장치를 갖추어놓고 20년 이후 전자기 실험 연구에 들어갔다.
25년 전류(갈바니전기)의 세기가 도선의 길이에 따라 감소하는 함수를 구한 논문을 발표하였는데, 이 논문은 실험데이터로부터 수학적 법칙을 귀납법적으로 도출한 전형적 논문이었다.
26년 2개의 논문을 발표하여 전류에 대한 포괄적 법칙을 주어 옴의 법칙 (전류＝전위차/저항)을 도출했다. 같은 해 베를린으로 가서 대학의 자리를 구하려 했으나 뜻을 이루지 못하고 사관학교에서 수학을 가르치며 연구를 계속했다.
27년에 저서 《갈바니전류의 수학적 연구》를 발표하고 그때까지의 실험과 고찰을 J.J.푸리에의 열전도론과의 유비(類比)로서 연역적 수학이론으로 제시했다. 즉 전류는 전위차에 비례하고 도선에서의 손실은 전압·시간·길이에 비례하여 접촉물체는 일정한 전압차를 가진다는 기본법칙을 도출해냈다. 이러한 그의 연구는 G.T.페흐너 등 소수의 과학자들에게만 받아들여졌는데, 그 이유는 함수관계를 도출하는 실험이나 연역적 수학이론이 그 당시의 독일 학자에게는 이해되지 못했기 때문이다.
33년 뉘른베르크공과대학 물리학 교수가 되었고 39년에는 학장이 되었다. 여기서 음향학 연구를 하여, 43년에는 소리가 배음과 기본음으로 분석될 수 있음을 밝혔다.
41년 영국 왕립협회로부터 코플리메달을 수여받고 그 협회 회원으로 선출되었다. 이러한 업적을 크게 인정받아 베를린 바이에른과학아카데미 회원으로 선출되었으며, 49년 뮌헨대학 물리학 교수가 되었다.
(출처 : 야후백과사전 http://kr.encycl.yahoo.com/ )
·단위 : 오옴(ohm) [Ω]
MKS단위계의 전기저항의 단위로 국제단위계(SI)의 유도단위 기호.
1A의 전류가 흐르는 도체 2점 사이의 전압이 1V일 때 그 2점 사이의 전기저항을 1Ω으로 정의한다.
즉
이다. 단위의 명칭은 독일의 물리학자 G.S.옴의 이름에서 유래한다. 지름 1㎜의 구리선은 온도가 20℃ 일 때 약 46m의 길이에서 1Ω의 전기저항을 가진다. (출처 : 야후백과사전)
■ 전하와 전류
1) 전하(電荷)
어떤 물체가 갖는 전기적인 양(量)을 말하며, 전자(電子) 1개의 전하(電荷)는 더 이상 쪼갤수 없는 최소량으로 전자의 전하량은
이며,
개의 전하량이 된다.
2) 전류(電流) : 단위 [A] ; 암페어(Ampere)
단위 시간[sec; 초, second]동안 이동한 전하량[C]
( t : 시간 [sec], Q : 전하량 [C ; Coulomb])
전하가 이동하는 시간적 율이 일정하지 않을 때에는 순간의 전류를 생각해야 하므로 dt [sec] 사이에 이동한 전하가 dq [coulomb]일 때 전류 i는
전자의 이동방향은 전류의 방향과 반대이다.
·단위 [C] : 쿨롱(coulomb)
1 [A]의 전류가 1 [초] 동안에 운반하는 전기량(電氣量).
전기량의 MKS 단위이며 기호는 [C].
CGS 전자단위(電磁單位)의 1/10에 해당한다. 국제단위로는 1가(價)의 은(銀)이온 0.00111807 g이 가지고 있는 전기량이라 정의된다.
1쿨롬은 정전기적으로는 상당히 많은 양이며, 3×10^9 cgs 정전단위에 해당한다. 이 전기량은 프랑스의 토목공학자이자 물리학자인 C.A.쿨롱의 이름에서 연유되었으며, 1881년에 개최된 국제 전기회의에서 채택되었다.
■ 쿨롱의 법칙
1785년 프랑스의 물리학자인 C.A.쿨롱이 비틀림저울을 사용해서 실험에 의해 발견한 기본법칙. 전기(電氣)와 자기(磁氣)에 관한 것이 있다.
1) 전기에 관한 쿨롱의 법칙
균일한 매질(媒質) 속에, 떨어져 정지하고 있는 2개의 점전하(點電荷) 사이에 작용하는 힘은 그것들을 잇는 직선에 따라 작용하고, 그 힘의 크기는 전하의 곱에 비례하며, 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 것.
이 법칙 속의 힘은 전하만에 의거한 것으로, 쿨롱힘이라고 한다. 2개의 점전하를 q, q', 점전하 사이의 거리를 r라고 할 때 힘의 크기 f는 다음과 같다.
k는 비례상수이고, CGS정전기단위를 사용하면 1이 된다.
진공 및 일반 매질 속에서는 각각
가 되는데 이 때 A는 유전율(誘電率)이다.
2) 자기에 관한 쿨롱의 법칙
전기에 관한 법칙에서의 전하를 자하(磁荷)로 바꾸면 얻어진다. CGS전자기단위를 사용하여 2개의 점전하를 m, m', 자하 사이의 거리를 r, 작용하는 힘의 크기를 f라 하면,
진공 및 일반 매질 속에서는 각각
가 되고, μ는 투자율(透磁率)이다.
이 힘들은 전기량(또는 자극)이 같은 부호일 때는 척력(斥力; 물리치는 힘), 다른 부호일 때는 인력(引力; 끌어 당기는 힘)이 된다.