[개념쌓기] 저항 & 커패시터 & 인덕터/ 표준저항?

 

커패시터, 인덕터는 전자 공학에서 가장 기본적인 구성 요소 중 하나이다.

 

  1. 커패시터(Capacitor)

• 전기적으로 축적된 에너지를 저장하는 장치
• 일시적으로 전압이 떨어지거나 안정성이 필요한 경우 사용
• 저항이 거의 없으며, 고주파 신호를 필터링하는 등의 역할 수행

  2. 인덕터(Inductor)

• 전기적인 에너지를 자기 에너지로 축적하는 장치
• 전기 에너지가 흐를 때 자기장이 생기면서 전류의 변화에 저항을 준다
• 일반적으로 저항이 있는 전기 회로에서 사용되며,
  저항이 낮을수록 자기 에너지가 커지고 반대로 저항이 높을 수록 자기 에너지가 작아진다.

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부품 조사를 하다보니 표준저항과 오차 범위 등 여러 가지 내용이 포함된 것을 봤다.

들어는 봤으나, 궁금증이 이제서야 생겨서 알아봤다.

 

  표준 저항(Standard Resistance)

: 전자 부품 중 하나로, 정확한 값을 가지는 저항

이 값은 정확도를 나타내는 "허용 오차(Tolerance)"와 함께 표시된다.

 

허용 오차는 저항의 값이 표준 저항 값보다 얼마나 벗어날 수 있는지를 나타내는데, 이 값은 일반적으로 백분율로 표시된다. 예로, 1000 옴의 표준 저항에 대해 5%의 허용 오차가 있다면, 실제 값은 1000 옴에서 5%의 차이가 있다는 것을 의미한다. 

 

표준 저항은 회로에서 중요한데, 전압 분배기(Voltage Divider) 회로에서는 표준 저항을 이용해 정확한 전압 값을 구할 수 있다. 또한, 다양한 저항을 조합해 원하는 값을 생성하는데, 이때 사용되는 저항들도 표준 저항 값에 근접한 값을 가지는 것이 중요하다.

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보통 위의 것들을 서치한다면 저항, 전압, 전류에 대해 알고 있다.

그래도 한 번더 집고 넘어가자.

 

  1. 저항(Resistor)

:전기 회로에서 전류의 흐름을 제한하는 역할을 하는 부품

• 저항은 옴(OHM) 단위로 측정되며, 전기 회로에서 흐르는 전류와 전압에 따라 변화할 수 있다
• 저항 값이 크면 전류의 흐름이 작아지고, 전압이 크면 전류의 흐름이 커진다

 

  2. 전압(Voltage)

: 전기장 안에서 전하가 갖는 전위의 차이

• 전압은 볼트(VOLT, V) 단위로 측정되며, 전기 회로에서 흐르는 전류와 저항에 따라 변할 수 있다
• 전압은 양극, 음극 사이의 차이를 의미하며, 높은 전압은 전류를 더 강하게 미는 힘을 의미한다

 

  3. 전류(Current) 

: 전하의 흐름

• 전류는 암페어(AMP,  A) 단위로 측정되며, 전기 회로에서 전압과 저항에 따라 변화할 수 있다
• 전류는 저항이 낮을수록 크게 흐르며, 전압이 높을수록 전류의 크기도 커진다

저항, 전압, 전류 이 3가지는 서로 상호작용하며 전기 회로의 동작을 결정한다.

예로 전압이 높으면 전류는 저항이 크지 않는 한 더 강하게 흐르게 된다. 또한 전류가 크면 저항이 낮을수록 전압이 더 작아지게 된다. 이러한 상호작용을 이해하면 전기 회로에서 다양한 부품들의 동작원리를 이해할 수 있다.

 

W = V(전압) x A(전류)

 넓이에 해당하는 암페어와 높이에 해당하는 볼트가 높아지면, 와트가 높아지게 된다.

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추가로

위에서 저항은 전기회로 내에 전류의 흐름을 제한하는 부품이라고 했는데, 물체의 저항은 길이가 길수록, 단면적이 작을 수록, 비저항이 클수록 커진다.

저항의 단위인 옴(ohm)은 다음과 같이 표기한다.

참고로 비저항의 크기가 작아 전기를 잘 전달하는 물질을 도체, 크기가 커서 잘 전달하지 못하는 물질을 부도체, 주어진 조건에 따라 도체와 부도체의 특징을 모두 보일 수 있는 물질을 반도체라고 한다.

 

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전류는 일반적으로 전자가 움직이는 것을 말하는데, 사실은 전자가 아닌 다른 무엇인가가 전하를 띤 채로 움직여도 전류(current)이다.

 

전자공학적으로의 전류는, 회로에 전압을 가해서 무언가 신호를 전달하는 것이 전류이다.

즉 에너지를 전달하는 것을 의미하는데, 회로에 전류가 흐르려면 폐회로라는 전제가 성립되어야 한다.

전류가 흐른다는 것은 도선 내에 가득채워진 전자들이 한번에 조금씩 움직이는 것을 의미하기 때문이다.

 

전압(Voltage,V)은 전위차와 같은 의미를 뜻하며, 전기장 내에 있는 서로 다른 전하의 전위 차이다.

전위(Electric Potential)는 전기적 위치에너지를 의미한다.

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전위가 높다 = 전기적 위치에너지가 크다 = 강한 전기

전위가 낮다 = 전기적 위치에너지가 작다 = 약한 전기

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전위는 높은 곳에서 낮은 곳으로 전류가 흐른다.

 

앞서 말한 것처럼 전압은 각 지점의 전위차(전위의 차이)를 뜻한다.

두 지점의 전기적 위치에너지 차이를 의미하며, 회로에서는 회로의 두 지점 사이의 전위차를 나타낸다.

 

전압은 전기가 흐르게 하는 원인이다.

🔔 전압이 발생하는 경우

1. 전기장이 형성될 경우

2. 전류가 자기장을 통과할 경우

3. 시간에 따라 자기장의 크기가 변화할 경우

 

전압의 단위는 [V.볼트]를 의미하며, 도체의 두 점 A, B 사이에 1A가 흐를 때 소모되는 전력이 1W일 경우 두 점 A, B 사이의 전위차는 1V이다.

 

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간단하게 정리한다는 게 이것저것 다 붙이다보니 살이 너무 많이 붙었다.

표는 게시글과는 관련없지만 한번씩 참고해야할 일이 있어서 퍼왔다.

 

 

참고자료 :

https://www.jadelearning.com/blog/how-to-apply-ohms-law/ 
https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=beckyo&logNo=220385112920