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[전기공학] 전기회로실험 3장 (인제대)

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옴의 법칙과 선형 저항기
(1) 옴의 법칙
독일의 물리학자 옴은 저항기에 있어서 전압과 전류의 관계를 실험적으로 확인하였으며, 1827년 옴의 법칙으로 알려진 연구 결과를 발표하였다. 옴의 법칙에 의하면 저항기에서의 전압 v는 저항기에 흐르는 전류 i에 비례하며, 다음과 같이 표시된다.

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옴의 법칙과 선형 저항기, 키르히호프의 전압 법칙, 키르히호프의 전류 법칙
/
여기서 G〓1/R은 전류가 흐르기 용이한 정도를 나타내므로 컨덕턴스(conductance)라 하며, 이는 모(mho: ℧) 또는 지멘스(siemens: S)의 단위를 갖는다.
저항기는 회로이론에서 보편적으로 사용되는 두 가지 용어, 즉 단락 회로(short circuit) 및 개방 회로(open circuit)에 대한 기초를 제공한다. 단락 회로는 0Ω의 저항으로 정의되며, V〓iR이므로 이에 걸리는 전압은 저항에 흐르는 전류에 관계없이 0V가 된다. 개방 회로도 유사한 방법으로 정의되며, ∞Ω의 저항을 개방 회로로 정의한다. 개방 회로에 흐르는 전류는 옴의 법칙에 의해 저항에 걸리는 전압에 관계없이 0A가 된다.

(2) 선형 저항기
옴의 법칙에서 전압을 전류 축에 대하여 그렸을 때, 식(1)은 특정 전류이하에서 그림 3-2와 같이 원점을 지나는 직선을 형성한다. 이때 기울기는 저항을 의미하므로 이러한 조건을 만족하는 저항기를 선형 저항기(linear resistor)라 한다. 저항은 온도, 습도 및 이외의 여러 환경적 요인에 따라 변화한다. 우리가 구입하여 사용하는 실제의 저항기는 전압, 전류 또는 전력의 어떤 범위 내에서만 그 기울기가 일정한 선형 저항기로 취급할 수 있다. 그림에서와 같이 실제의 저항기는 특정 범위 외에서는 전압과 전류가 비례하지 않으므로 선형 저항기로 취급할 수 없다.



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Update : 2020-12-11
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