저항(resistance)은 물체의 흐름에 대해 이를 방해하는 힘이나 움직임, 물체 등을 모두 뜻하는 말이다. 물리학에서의 가장 주요한 저항으로는 전기저항과 공기저항이 있다. 전기저항은 전기의 흐름인 전류를 방해하는 정도나 이를 유발하는 물질을 의미한다. 기호는 R을 사용하며, 국제공인단위(SI)는 옴(Ω)을 사용한다. 1옴은 1볼트의 전압이 가해질 때 1암페어의 전류가 흐르는 곳의 저항이다. 전기저항은 전압의 크기에 비례하고 전류의 크기에 반비례한다. 따라서 저항을 나타내는 식은 다음과 같다. R = I /V. 공기저항은 공기에서 운동하는 물체가 받는 저항을 의미한다. 공기저항은 운동하는 물체의 속력에 비례하고, 물체의 이동 방향에 수직한 단면적에 비례한다. 이 사전에서는 물리학에서의 전기저항을 다룬다.
개요
전기저항(电阻, electrical resistance)은 도체에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량이다. 국제단위계 단위는 옴이고 Ω로 나타낸다. 전기 회로 이론에서는 간단히 줄여 저항이라고 부른다. 반대로 전기를 얼마나 잘 흐르게 하는 지를 나타내는 물리량은 전기 전도도(電氣傳導度, electrical conductance)라고 하고 σ 로 나타낸다. 전기 전도도는 전기저항의 역수이다.
전기저항은 세기 성질과 크기 성질을 모두 보인다. 물질마다 서로 다른 값을 갖는 비저항은 전기저항의 세기 성질이고, 물질의 모양은 크기 성질이다. 전기저항의 비저항(resistivity)은 물질에 따라 서로 다르다.
물체의 저항은 비저항이 클수록, 물체의 길이가 길수록, 단면적이 작을수록 커진다. 어떤 물질의 비저항을 ⍴ , 길이를 L, 단면적을 A라고 할 때 저항 R의 크기는 다음과 같은 관계를 보인다.
R = ⍴ ·L/A
전기 회로에서 저항은 전류의 흐름을 방해하여 전압 강하를 일으킨다. 따라서 회로의 두 지점 사이의 저항 R은 전압 V와 전류 I의 비로 나타낼 수 있다.[6]
R = V/I
한편, 회로의 전기 전도도는 저항의 역수로 나타낼 수 있다.
'σ= 1/R
비저항
비저항의 크기가 작아 전기를 잘 전달하는 물질을 도체, 비저항의 크기가 커서 전기를 잘 전달하지 못하는 물질을 부도체라고 한다. 반도체는 주어진 조건에 따라 도체와 부도체의 특징을 모두 보일 수 있는 물질이다.
물질의 상온 비저항
| 물질
|
비저항(단위:×10⁻⁸Ω·m)
|
| 은
|
1.59
|
| 구리
|
1.68
|
| 알루미늄
|
2.65
|
| 텅스텐
|
5.6
|
| 철
|
9.71
|
| 백금
|
10.6
|
| 납
|
22
|
온도와의 관계
물질의 비저항은 온도에 따라 달라진다. 온도에 따른 비저항 변화 비율을 저항온도계수라고 하고 일반적으로 a로 나타낸다. 온도의 변화를 ∆t라고 하면 상온 비저항 R에 대한 변화된 비저항 R´는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
R´ = R + a·∆t
전기회로에 사용되는 저항기의 저항온도계수는 1백만분의 1 °C를 기준으로 하는 ppm/°C 로 나타낸다. 금속피막형 저항기의 경우 저항온도계수는 약 ±50 - ± 200 ppm/°C 정도이다.
참고자료
- 〈전기저항〉, 《위키백과》
- 〈저항〉, 《사이언스올》
- 〈저항〉, 《물리학백과》
같이 보기
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