전기란 무엇인가? 전류, 전압, 저항의 뜻

전기란 무엇인가? 전류, 전압, 저항의 뜻

 

<전기란?>

 전자가 이동할 때 나타나는 에너지의 한 형태를 전기라고 한다. 두 물체를 마찰하면 물체에 전기가 발생하는데 이렇게 발생하는 전기는 한 곳에 머물러 있기 때문에 정전기라고 한다. 반면에 도체 내에 있는 자유 전자들이 한 곳에 머무르지 않고 일정한 방향 으로 지속적으로 이동하면 전기가 흐른다.

 1800년 이탈리아의 과학자 볼타는 여러 차례의 실험으로 두 종류의 서로 다른 금속판 사이에 전해질을 포함한 가죽을 넣고 두 금속을 선으로 연결하면 전기가 발생한다는 사실을 알아냈 다. 볼타 전지는 묽은 황산 용액에 아연판과 구리판을 넣고 전 선과 전구를 연결한 것으로 두 금속판을 전선으로 연결하면 반응성이 큰 금속(아연)에서 반응성이 작은 금속(구리)으로 전 자가 이동해 전류가 흐르게 된다

 

 

<전류>

 전류는 전기의 흐름을 말하고 실제로는 전하의 이동을 나타 낸다. 전지를 연결한 전기 회로는 회로 내의 모든 위치에서 전기적 위치 에너지가 정해진다. 이때 전류가 흐른다는 것은 전기적 위치 에너지가 큰 곳에서 작은 곳으로 전하가 이동하는 것을 말한다. 1 A(암페어)는 1초 동안 도선의 단면을 6.25×1018개의 전 자가 지나갈 때의 전류의 세기를 의미한다. 전류의 방향은 (+) 극에서 (-)극으로 정의하고 있는데 과거 전자의 존재를 알지 못했던 과학자들은 전지의 (+)극에서 나온 (+) 전하가 도선을 따라 (-)극으로 흐른다고 생각했다. 그래서 현재까지도 전류 의 방향은 실제 전자의 이동 방향과 반대로 사용하고 있다.

<전압>

 전지가 연결된 전기 회로에서는 전류가 흐른다. 그 까닭은 두 지점의 전기적 위치 에너지가 달라 전하가 이동하기 때문이다. 전기적 위치 에너지의 차이는 전압으로 나타낼 수 있고 전압의 크기는 전기적 위치 에너지의 차이에 비례한다. 즉 전압이 높을 수록 전기적 위치 에너지의 차이는 커지고 전류의 세기가 증 가한다. 전압의 단위는 V(볼트)이며 전지의 성능을 나타낸다.

<저항>

 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내며, 단위로는 Ω(옴)을 사용한다. 전기 회로에서 도선 속을 이동하는 자유 전 자들은 수많은 원자들과 충동하게 되는데 충돌이 많을수록 저 항이 커지고, 전류가 잘 흐르지 못한다.