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2017년 4월 22일 (토) 11:51 판

전기 저항(電氣抵抗, electrical resistance)은 도체에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량이다. 국제단위계 단위는 옴이고 $\Omega$ 로 나타낸다.^[1] 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 $\sigma$ 로 나타낸다. 전기 전도도는 전기 저항의 역수이다.^[2]

개요

금속피막 저항기. 사진에 표시된 값은 6.5

M\Omega

이다.

전기 저항은 세기 성질과 크기 성질을 모두 보인다. 물질마다 서로 다른 값을 갖는 비저항은 전기 저항의 세기 성질이고, 물질의 모양은 크기 성질이다. 전기 저항의 비저항(比抵抗, resistivity)^[3]은 물질에 따라 서로 다르다.

물체의 저항은 비저항이 클수록, 물체의 길이가 길수록, 단면적이 작을수록 커진다. 어떤 물질의 비저항을 $\rho$ , 길이를 $L$ , 단면적을 $A$ 라고 할 때 저항 $R$ 의 크기는 다음과 같은 관계를 보인다.^[4]

R=\rho {\frac {L}{A}}

전기 회로에서 저항은 전류의 흐름을 방해하여 전압 강하를 일으킨다.^[5] 따라서 회로의 두 지점 사이의 저항 $R$ 은 전압 $V$ 와 전류 $I$ 의 비로 나타낼 수 있다.^[6]

R={\frac {V}{I}}\!

한편, 회로의 전기 전도도는 저항의 역수로 나타낼 수 있다.^[2]

\sigma ={1 \over R}

\sigma

- 전기 전도도,

R

- 전기 저항

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.^[7]

잘 알려진 물질의 상온 비저항은 다음과 같다.^[8]

물질의 상온 비저항
물질	비저항 (단위: $\times 10^{-8}\Omega \cdot m$
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 $\alpha$ 로 나타낸다. 온도의 변화를 $\Delta t$ 라고 하면 상온 비저항 $R$ 에 대한 변화된 비저항 $R^{'}$ 는 다음과 같이 나타낼 수 있다.^[9]

R^{'}=R+\alpha \cdot \Delta t

전기회로에 사용되는 저항기의 저항온도계수는 1백만분의 1°C를 기준으로 하는 ppm/°C 로 나타낸다. 금속피막형 저항기의 경우 저항온도계수는 약 ±50 - ± 200 ppm/°C 정도이다.^[10]

옴의 법칙

네 종류의 전기 회로 소자에서 나타나는 전류-전압 특성. 저항값이 큰 저항기, 저항값이 작은 저항기, 다이오드, 전지

독일의 물리학자 게오르크 옴이 발견한 옴의 법칙은 전류와 전압 사이에 일정한 비례 관계가 성립한다는 것을 나타내는 법칙이다.

I\propto V

I

: 전류,

V

: 전압

옴은 전압과 전류의 이러한 비례 관계를 토대로 전기 저항을 정의하고 다음과 같은 관계를 정리하였다.^[11]

V=IR

I

: 전류,

V

: 전압,

R

: 저항

같이 보기

전기 이론: 옴의 법칙, 전력, 전압, 전류
전기 회로: 저항기, 축전기, 유도기

각주

↑ 이돈응, 《무대음향(1)》, 교보문고, 2000년, ISBN 978-89-7085-320-8, 108쪽
↑ ^가 ^나 김동영, 《반도체공학》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-896-1, 24
↑ 저항률이라고도 한다. 특정 조건 아래서 물질이 갖는 고유 저항 성분을 말한다.
↑ 홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4, 18쪽
↑ 홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4,169쪽
↑ 이태원, 《일러스트로 보는 기초전기전자》, 한진, 2013년, ISBN 978-89-8641-254-3, 53쪽
↑ 신현식 김현주, 《정보통신공학개론》, 광문각, 2008년, ISBN 978-89-7093-463-1, 241-242쪽
↑ Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C
↑ 이시웅, 《건축 설비》, 광문각, 2007년, ISBN 978-89-7093-423-5, 551쪽
↑ 유석기, 《전기 전자 통신 기초실습》, 백티닷컴, 2008년, ISBN 978-89-9335-503-1, 35쪽
↑ 정완상, 《맥스웰이 들려주는 전기자기 이야기》, 자음과모음, 2005년, ISBN 89-5440-354-9, 55쪽

[1] 이돈응, 《무대음향(1)》, 교보문고, 2000년, ISBN 978-89-7085-320-8, 108쪽

[김동영_24-2] 가 ^나 김동영, 《반도체공학》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-896-1, 24

[3] 저항률이라고도 한다. 특정 조건 아래서 물질이 갖는 고유 저항 성분을 말한다.

[4] 홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4, 18쪽

[5] 홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4,169쪽

[6] 이태원, 《일러스트로 보는 기초전기전자》, 한진, 2013년, ISBN 978-89-8641-254-3, 53쪽

[7] 신현식 김현주, 《정보통신공학개론》, 광문각, 2008년, ISBN 978-89-7093-463-1, 241-242쪽

[8] Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C

[9] 이시웅, 《건축 설비》, 광문각, 2007년, ISBN 978-89-7093-423-5, 551쪽

[10] 유석기, 《전기 전자 통신 기초실습》, 백티닷컴, 2008년, ISBN 978-89-9335-503-1, 35쪽

[11] 정완상, 《맥스웰이 들려주는 전기자기 이야기》, 자음과모음, 2005년, ISBN 89-5440-354-9, 55쪽

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 {{다른 뜻}}
-{{출처 필요|날짜=2010-10-4}}
 {{전자기학}}
-'''전기 저항'''(電氣抵抗, {{lang|en|electrical resistance}}) 또는 '''저항'''은 [[전류]]의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 [[물리량]]이며, 물체에 흐르는 단위 전류가 가지는 [[전압]]이다. [[국제단위계]]에서 단위는 [[옴 (단위)|옴]]이다. 전기 저항은 [[크기 변수]]({{lang|en|extensive variable}})이며, 따라서 물체의 크기에 따라서 달라진다. (물체가 더 길쭉하면 더 저항이 크고, 반대로 더 굵으면 저항이 더 작다.) 전기 저항에 해당하는 [[세기 변수]]({{lang|en|intensive variable}})는 [[비저항]]이다.
+'''전기 저항'''(電氣抵抗, {{lang|en|electrical resistance}})은 [[전기 전도체|도체]]에서 [[전류]]의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 [[물리량]]이다. [[국제단위계]] 단위는 [[옴 (단위)|옴]]이고 <math>\Omega</math>로 나타낸다.<ref>이돈응, 《무대음향(1)》, 교보문고, 2000년, ISBN 978-89-7085-320-8, 108쪽</ref> [[전기 회로]] 이론에서는 간단히 줄여 '''저항'''이라고 부른다. 반대로 전기를 얼마나 잘 흐르게 하는 지를 나타내는 물리량은 전기 전도도(電氣傳導度, Electrical conductance)라고 하고 <math>\sigma</math>로 나타낸다. 전기 전도도는 전기 저항의 역수이다.<ref name="김동영_24">김동영, 《반도체공학》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-896-1, 24</ref>
-== 정의 ==
+== 개요 ==
+[[파일:Metal film resistor.jpg|thumb|금속피막 [[저항기]]. 사진에 표시된 값은 6.5 <math>M \Omega</math> 이다.]]
-어떤 도선의 '''전기 저항''' <math>R</math>은, 도선을 [[전위차]]가 일정한 전원에 연결하였을 때 전원의 전위차 <math>V</math>와 도선에 흐르는 [[전류]] <math>I</math>와의 비이다. 즉, 식으로 쓰면 다음과 같다.
+[[파일:Resistivity geometry.png|thumb|일정한 비저항을 갖는 물체의 저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다.]]
-:<math> R = \frac{V}{I} </math>.
+전기 저항은 [[세기 성질과 크기 성질]]을 모두 보인다. 물질마다 서로 다른 값을 갖는 비저항은 전기 저항의 세기 성질이고, 물질의 모양은 크기 성질이다. 전기 저항의 [[비저항]](比抵抗, resistivity)<ref>저항률이라고도 한다. 특정 조건 아래서 물질이 갖는 고유 저항 성분을 말한다.</ref>은 물질에 따라 서로 다르다.
+물체의 저항은 비저항이 클수록, 물체의 길이가 길수록, 단면적이 작을수록 커진다. 어떤 물질의 비저항을 <math>\rho</math>, 길이를 <math>L</math>, 단면적을 <math>A</math>라고 할 때 저항 <math>R</math>의 크기는 다음과 같은 관계를 보인다.<ref>홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4, 18쪽</ref>
-== 전기 저항의 공식 ==
+:<math> R = \rho \frac{L}{A} </math>
-하나의 회로에서 전위차가 일정할 때, 전기 저항 <math>R</math>은 아래와 같다.
+전기 회로에서 저항은 [[전류]]의 흐름을 방해하여 [[전압 강하]]를 일으킨다.<ref> 홍순관, 《기초전자실험》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-895-4,169쪽</ref> 따라서 회로의 두 지점 사이의 저항 <math>R</math>은 [[전압]] <math>V</math>와 [[전류]] <math>I</math>의 비로 나타낼 수 있다.<ref>이태원, 《일러스트로 보는 기초전기전자》, 한진, 2013년, ISBN 978-89-8641-254-3, 53쪽</ref>
-<math> R = \rho { L \over A } </math> <ref>[http://100.naver.com/100.nhn?docid=134397 네이버 백과사전 - 전기저항]</ref>
+:<math> R = \frac{V}{I} \!</math>
+한편, 회로의 전기 전도도는 저항의 역수로 나타낼 수 있다.<ref name="김동영_24" />
-<math>\rho</math> - 도선의 [[비저항]]
+: <math> \sigma = {1 \over R} </math>
+: <small><math> \sigma </math> - 전기 전도도, <math>R</math> - 전기 저항</small>
-<math>L</math> - [[도선]]의 길이
+== 비저항 ==
-<math>A</math> - 도선의 [[단면적]]
+{{본문|비저항}}
+{{참조|도체|부도체|반도체}}
+비저항의 크기가 작아 전기를 잘 전달하는 물질을 [[전기 전도체|도체]], 비저항의 크기가 커서 전기를 잘 전달하지 못하는 물질을 [[부도체]]라고 한다. [[반도체]]는 주어진 조건에 따라 도체와 부도체의 특징을 모두 보일 수 있는 물질이다.<ref>신현식 김현주, 《정보통신공학개론》, 광문각, 2008년, ISBN 978-89-7093-463-1, 241-242쪽</ref>
+잘 알려진 물질의 상온 비저항은 다음과 같다.<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Tables/rstiv.html Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C]</ref>
-이 공식은 도선의 단면이 일정한 모양으로 생긴 경우를 가정하고 있다.
+{|class="wikitable"
+|+ 물질의 상온 비저항
+|-
+! 물질 !! 비저항 <br / > <small>(단위: <math>  \times 10^{-8} \Omega \cdot m</math>
+|-
+| [[은]] || 1.59
+|-
+| [[구리]] || 1.68
+|-
+| [[알루미늄]] || 2.65
+|-
+| [[텅스텐]] || 5.6
+|-
+| [[철]] || 9.71
+|-
+| [[백금]] || 10.6
+|-
+| [[납]] || 22
+|}
-== 온도와의 관계 ==
+=== 온도와의 관계 ===
+물질의 비저항은 온도에 따라 달라진다. 온도에 따른 비저항 변화 비율을 저항온도계수라고 하고 일반적으로 <math>\alpha</math>로 나타낸다. 온도의 변화를 <math>\Delta t</math>라고 하면 상온 비저항 <math>R</math>에 대한 변화된 비저항 <math>R^{'}</math>는 다음과 같이 나타낼 수 있다.<ref>이시웅, 《건축 설비》, 광문각, 2007년, ISBN 978-89-7093-423-5, 551쪽</ref>
-일반적으로 도체는 온도가 높아질수록 저항이 커지고, 반도체와 부도체는 온도가 높아질수록 저항이 낮아지며, 전해질은 전해질의 농도가 높아지고 이온의 이동성이 커질수록 저항값은 낮아진다.
+:<math> R^{'} = R + \alpha \cdot \Delta t </math>
+전기회로에 사용되는 [[저항기]]의 저항온도계수는 1백만분의 1°C를 기준으로 하는 ppm/°C 로 나타낸다. 금속피막형 저항기의 경우 저항온도계수는 약 ±50 - ± 200 ppm/°C 정도이다.<ref>유석기, 《전기 전자 통신 기초실습》, 백티닷컴, 2008년, ISBN 978-89-9335-503-1, 35쪽</ref>
-일반적인 금속의 경우 저항값은 온도에 비례해서 증가한다. 이것은 수식으로 다음과 같이 쓸 수 있다.
-<math>R = R_0(1 + aT)</math>
-여기에서 a는 금속의 종류에 따라 변하는 상수이다.
-==== 고유저항의 정의 ====
+== 옴의 법칙 ==
+{{본문|옴의 법칙}}
-<math> \rho = {E \over J} </math>
+[[파일:FourIVcurves.svg|thumb|500px|네 종류의 전기 회로 소자에서 나타나는 전류-전압 특성. 저항값이 큰 저항기, 저항값이 작은 저항기, [[다이오드]], [[전지]] ]]
-: <math> \rho</math> - 고유저항
-: E - [[전기장]]
-: J - [[전류밀도]]
+독일의 물리학자 [[게오르크 옴]]이 발견한 [[옴의 법칙]]은 전류와 전압 사이에 일정한 비례 관계가 성립한다는 것을 나타내는 법칙이다.
-<math> \vec{E} = \rho\vec{J} </math>
+:<math>I \propto V</math>
+:<small><math>I</math>: 전류, <math>V</math>: 전압</small>
+옴은 전압과 전류의 이러한 비례 관계를 토대로 전기 저항을 정의하고 다음과 같은 관계를 정리하였다.<ref>정완상, 《맥스웰이 들려주는 전기자기 이야기》, 자음과모음, 2005년, ISBN 89-5440-354-9, 55쪽</ref>
-==== 전도율의 정의 ====
-<math> \sigma = {1 \over \rho} </math>
+:<math> V = I R</math>
-: <math> \sigma </math> - 전도율
+:<small><math>I</math>: 전류, <math>V</math>: 전압, <math>R</math>: 저항</small>
-: <math> \rho</math> - 고유저항
-<math> R = \rho { L \over A } </math>
-: L - [[저항기]](resistor)의 길이
-: A - 저항기의 [[단면적]]
-: 이 공식은 저항기의 단면이 일정한 모양으로 생긴 경우를 가정하고 있다. 저항기 단면의 양 끝에서 측정하였을때의 저항이다.
-== 에너지 낭비 ==
-저항은 엄청난 에너지 낭비를 일으키기 때문에 과학자들은 전기저항이 덜한 도체를 만들려고 계속 시도하고 있다.
 == 같이 보기 ==
+* [[고전 전자기학|전기 이론]]: [[옴의 법칙]], [[전력]], [[전압]], [[전류]]
-* [[저항기]]
+* [[전기 회로]]: [[저항기]], [[축전기]], [[유도기]]
-* [[옴의 법칙]]
-* [[열 전도]]
 == 각주 ==