> 김민봉님께서 말씀하시길....
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> 안녕하세요. 질문 올릴 곳을 찾다 찾다 여기까지 오게 되었습니다.
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> 부디 여기서 궁금증을 모두 ㅎㅐ결 할 수 있길 바라며
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> 전류, 전압, 저항 그리고 I = V/R 에 관해 질문 올립니다.
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> 제가 알고 있는 바로는
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> 전압은 (-)전하와 (+)전하가 일정거리 떨어져서 내는 전기장의 힘이고
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> 전류는 그 전압에 의해 움직이는 전자가 가지고 있는 전하가 움직이는 흐름으로 알고 있는데요.
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> 책들을 보면 전압과 전류는 정비례(1V=1A)인 것 같은데(저항은1Ω) 왜 그런거죠?
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> I(전류)=Sevn, V(전압)=kqq'/r(제곱)
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> (틀린게 분명하다고 생각하지만 어디가 틀렸는지 몰라서 그냥 씁니다. 어쨌든)이렇게 엄연히 구하는 방법이 다른데 어떻게 정비례 한다는 것이죠?
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> 그리고 한 도선의 일정한 전압을 걸어주게 되면 직렬로 연결된 각 저항에 걸리는 전압은 왜 다른거죠? 도선내에는 일정한 전압의 전기장이 형성된거 아닌가요? 그리고 전압강하는 또 뭔지 아예 모르겠네요.
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> 그리고 저항의 직렬연결에서 저항에 흐르는 전류의 세기는 모두 같다 라고 책마다 설명이 되어 있는데 저항이 있으면 전류는 약해져야 하는 것 아닌가요?(전압이 저항에 비례해서 강해진다 라는 사실을 알고는 있지만 이해를 못하기 때문에 이렇게 따로 질문합니다.)
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> 전압의 개념이 에너지의 개념과 분간되지 않고 교과서에는 뭐 전류를 움직이게 하는 힘이라고만 설명되어있다 이런식으로 얼핏 들었는데 이참에 자세히 좀 설명해 주시면 감사하겠습니다.
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직류일 경우로 설명드리겠습니다.
전압은 전자를 밀어내는 힘입니다.
도선속에 자유전자(이것에 의해 저항값이 정해집니다.)를 움직이게 하는 원동력입니다.
전류는 자유전자의 에너지 입니다.( 즉 전압에 의해 - 극에서 + 극으로 이동하는 전자가 가지고 있는 운동에너지 입니다.)
전압이 커질수록 전자가 이동하는 속도가 커지며 따라서 전류도 커지게 되는 것입니다.
그러기에 전압은 전류에 비례한다는 결론을 내린것입니다.
전압과 전류를 쉽게 표현하자면( 중학교 수준)
전압은 높은곳에 있는 물탱크가 될것이며
전류는 높은곳에서 떨어지는 물의 흐름이 될것이며 ( 전자 = 물 이라고 생각하면 됩니다.)
저항은 물레방아 라고 생각할수 있습니다.
옴의 법칙인 V = IR 에서
V 가 일정할때 I 와 R 은 반비례합니다.
-> 전압이 일정하다면 (전자를 밀어내는 힘이 일정하다면)
저항값이 커질수록 (자유전자가 작을수록)
전류값은 작아집니다 (전자의 양으로 봤을때 작은 양의 전자가 흐르기 때문입니다)
R 이 일정할때 I 와 V 는 비례합니다.
-> 저항이 일정하다면 (자유전자가 일정하다면)
전압이 커질수록 (자유전자를 밀어내는 힘이 클수록)
전류도 커집니다 (전자를 미는 힘이 클수록 전자가 가지는 운동에너지는 커집니다.)
I 가 일정할때 R 과 V 는 비례합니다.
-> 전류가 일정하다면(전자의 운동에너지가 일정하다면)
저항이 커질수록 (자유전자가 작을수록)
전압이 커집니다 (작은 양의 전자를 더 쎄게 밀어내야 전자의 운동에너지가 커지기 때문입니다.)
회로도 문제에 대해선..
전하량 보존의 법칙을 생각하시면 쉽게 이해될수 있습니다.
전하량 보존의 법칙 = 도선에 흐르는 전하는 없어지거나 새로 생겨나지 않고 언제나 처음의 양이 그대로 보존된다.
즉, 전기 기구에 흘러 들어간 전하량과 흘러 나온 전하량은 항상 같다.
전류가 전기 기구를 통과할 때 전자수나 전하량, 전류의 세기는 변화없고, 단지 전기 에너지만 소모된다.
전기 회로에서의 전하량 보존
직렬 회로 : 회로의 어느 곳에서나 전류의 세기가 같다.
병렬 회로 : 나누어진 도선에 흐르는 전류의 세기의 합은 나누어지기 전의 도선에 흐르는 전류의 세기와 같다.
전압강하는 저항 양단에 걸리는 전압입니다.
전압강하; 즉 전압이 떨어진다는 말 뜻인데요..
같은 저항 2개를 직렬 연결하였을 경우 개별 저항에 걸리는 전압은 전체전압의 1/2 입니다.
엄밀하게 전압강하를 말하자면 건전지 자체의 전압강하 및 도선의 전압강하 까지 포함하여야 합니다만 고등 수준의 회로도 문제에선 무시하는 사항이라서 저항에 의한 전압강하만 생각하시면 됩니다.
쉽게 말해서 전압강하 = 각 저항에 걸리는 전압 이라고 생각하시면 됩니다.
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