[전기회로] 저항이란? 옴의 법칙, 저항 계산법

0. 포스팅을 시작하며

안녕하세요 우물 안 커밋입니다 :) 
 
오늘은 전자회로를 입문하기 전에 배우는 '전기 소자'중에 하나인
'저항(Resistance), 저항기(Resistor)'에 대해서 알아보겠습니다.

이 글을 시작으로 인덕터(Inductor), 커패시터(Capacitor)에 대해서도 차례대로 알아보면서,
RLC 회로로 기초를 다지고, 더 나아가 전자 제품까지 분석하는 방식으로 포스팅을 진행하려고 합니다 :)
그럼 저항부터 바로 가시죠!! 

 

※커패시터 쉽게 이해하기

[전기회로] 커패시터란? 커패시턴스란? 커패시터 공식, 커패시터 계산법

 

※인덕터 쉽게 이해하기

[전기회로] 인덕터란? 인덕턴스란? 인덕터 공식, 인덕터 계산법

 

※저항의 역할 한 방에 이해하기

[전기회로] 저항의 역할 (전류 제한, 전압 분배, Pull up, Pull down)

 

 

1. '저항(Resistance), 저항기(Resistor)'란?

저항(Resistance)이란, 물체에 전류가 흐를 때 이 전류의 흐름을 방해하는 요소를 저항이라고 합니다.
도선속을 흐르는 전류를 방해하는 것이 전기 저항인데 도선의  단면적, 길이에 따라 저항값이 달라집니다.
도선의 길이(L)가 길수록, 단면적(A)이 작을수록, 전기 저항률(ρ)이 클수록, 커집니다.
저항의 단위는 옴(기호:Ω)으로 표기합니다.
 
-출처 naver 지식 백과
 
 
위의 설명처럼, '저항(Resistance)'은 전류의 흐름을 방해하는 요소입니다.
이러한 특성을 활용하여, 필요한 저항값을 얻기 위한 부품이 '저항기(Resistor)'입니다.
즉, '저항기(Resistor)'는 전류의 세기를 조절하고 제한하기 위한 전기 부품입니다.
 

 

2. 옴의 법칙이란?

옴의 법칙이란, 도체에 흐르는 전류의 세기(I)는 전압(V)에 비례하고, 저항(R)에 반비례한다는 공식을 뜻합니다.

위의 공식을 통해서 알 수 있듯이, 전압(V)이 일정할 경우 저항(Ω)이 커질수록 전류(I)는 작아진다는 것을 알 수 있습니다.
즉, 저항(R)으로 전류(I)를 제어할 수 있다는 뜻이죠!

 

 

3. 저항 계산법

저항은 크게 1) 직렬 연결 2) 병렬 연결로 나눌 수 있습니다. 각각의 연결 방식에 따라 저항을 계산하는 식이 다릅니다.
그림을 통해서 쉽게 보겠습니다.
 

1) 저항의 직렬 연결

 

직렬 저항 회로

 
위의 그림처럼 저항이 직렬로 연결되어있는 상태에서
전체 저항(R)은 각 저항의 합(R1 + R2)과 같습니다.
식으로 표현하면 다음과 같습니다.
 
전체 R = R1 + R2 + R3 + ...+Rn
 
직렬 연결은 단순 더하기라 굉장히 간단하죠??
간단한 예시를 보면서 계산해보겠습니다.
 

직렬 저항 예시

 
- R = 4Ω + 6Ω = 10Ω
- 옴의 법칙을 적용하면 I = V/R = 10V/10Ω = 1A
                                  V1 = I * R1 = 1A * 4Ω = 4V
                                  V2 = I * R2 = 1A * 6Ω = 6V
 - V = V1 + V2 = 4V + 6V = 10V

 

2) 저항의 병렬 연결

병렬 저항 회로

 
위의 그림처럼 저항이 병렬로 연결되어있는 상태에서
전체 저항의 역수(1/R)는 각 저항 역수의 합(1/R1 + 1/R2)과 같습니다. 
식으로 표현하면 다음과 같습니다.
 
1/전체 R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ...+1/Rn
 
병렬 연결은 직렬 연결에 비해서 식이 다소 복잡해보이죠,,?
간단한 예시를 보면서 계산해보겠습니다.
 

병렬 저항 예시

 
- 1/R = 1/3Ω + 1/6Ω = 3/6Ω
    ∴ R = 2Ω
- 옴의 법칙을 적용하면 I = V/R = 12V/2Ω = 6A
                                     I1 = V/R1 = 12V/3Ω = 4A
                                     I2 = V/R2 = 12V/6Ω = 2A
- I = I1 + I2 = 2A + 4A = 6A
 

 

이번 포스팅에서는 저항의 개념과 옴의 법칙, 저항 계산법에 대해서 알아봤습니다.
다음 포스팅에서는 저항이 실무에서 어떤 용도와 역할로 사용되는지 자세히 소개하겠습니다.
 
오늘도 좋은 하루 보내시고 항상 건강하세요!! :)