[Chapter-2] 전류

이번 시간에는 전류란 무엇인지, 전류 공식과 옴의법칙에 대해 알아보도록 하겠습니다.

1. 전류란?

• 위의 그림을 보면 수도꼭지에서 물이 나오고 있습니다. 물이 흐르는 것을 전류라고 합니다. 다시 표현하자면 물탱크(전원)에 물(전자)이 가득 찬 상태(전압=전위)에서 수도꼭지(저항)를 틀면 물(전자)이 흐르게(전류) 됩니다.
• 한자로는 電流(전기가 흐름), 영어로는  electric current입니다.
• 전기의 흐름을 전류라고 합니다. 전류는 전압의 (+)로 부터 (-)로 흐릅니다. 그러나 실제로는 전자의 이동은 (-)에서 (+)로 이동합니다. 그렇다면 전류도 (-) 에서 (+)로 이동하는 게 맞는데, 지금까지 모든 가설과 법칙의 기준은 전류는 (+)에서 (-)방향으로 흐르는 것으로 했기 때문에 기존 그대로 전류는 (+)에서 (-)로 흐르는 것으로 하기로 했습니다.
• 전류의 단위는 [A]이고 암페어라고 읽습니다. 전류의 자기작용에 관해 연구한 프랑스인 Andre Ampere의 이름을 따서 암페어라고 부릅니다.
• 전기의 양을 전하라고 부르고, 1A의 전류가 1초동안 흐를때의 전하를 1C이라고 합니다.

2. 전류공식

• 전류는 일정 시간 동안 흐른 전하량의 비율입니다.
• 공식은  I[A] = dQ[C] / dt[s] 입니다.
• 공식을 보면 미분공식이 사용되었고 위의 공식을 말로 표현하면, 1 암페어는 1초에 1쿨롱의 전하가 흐르는 것을 의미합니다.
• 전류의 수학적 정의에 대해서는 이 글에서는 상세하게 다루지 않겠습니다. 더 상세하게 알고싶으신 분들은 아래 링크에서 확인해 주세요.

3. 옴의 법칙

• I[A] = V[V] / R[Ω]
• 직류 전기 회로에서 전류의 세기는 전압과 회로의 저항에 의해 결정됩니다. 즉 전압의 크기에 비례하고 저항의 크기에 반비례 합니다.
• 옴의 법칙은 정말 중요합니다. 중학교 때 배운 공식이지만 단순히 공식을 외우기 보다는 완전히 이해하면서 설계에 적용 시키는것이 가장 중요합니다. 별도 포스팅에서 다룰 예정이지만 옴의 법칙과 가장 중요한 법칙이 키르히 호프의 법칙(전압 법칙, 전류 법칙)입니다. 이 키르히 호프 법칙은 어려운 공식도 아니고 외우기도 쉬운데 실제 설계에 들어가면 키르히 호프의 법칙을 잊어버리고 설계하고 해석하는 경우가 많습니다. 공감이 가지 않으실수도 있는데 20여년간 설계와 후배사원들의 설계를 검증해주는 역할을 하면서 느낀점입니다.

지난 시간에 전압에 이어 이번 시간에는 전류를 간단하게 다루어 보았습니다. 가볍게 읽고 이해하면서 최종적으로 설계하는 모든 과정을 공유해 드리려고 합니다. 조금이라도 도움이 되었으면 좋겠습니다. 그럼 다음 포스팅에서 만나뵙겠습니다.