[물리1 요점정리] 전압과 전류 내용정리

물리1의 절반이 끝났군요. 이제는 우리 주변과 매우 밀접한 관련이 있는 전기파트로 넘어가게 됩니다.

전기파트의 초반은 옴의 법칙을 이용해서 회로도를 해석하는 방법을,

후반부는 전기가 만들어내는 자기장과 관련한 이야기를 다룹니다.

실생활과는 어떻게 접목될까요?

회로도를 이해하게 되면 참새가 전깃줄에 앉아도 감전이 되지 않는이유,

콘센트에 젖가락을 꽂으면 어떻게 되는지

>> 전압과 저항, 회로도를 이해하면 됩니다.

발전의 원리, 터치패드의 원리

>> 전류와 자기장을 이해하면 됩니다.

SKA'       전류란 무엇인가??

전류 = 전자의 흐름

전류의 세기 = 정해진 시간동안 얼마나 많은 전자가 흘러가는가?

우리가 익히 알고 있는 암페어(A)라는 것은 '전류'가 아닌 '전류의 세기'를 가리키는 말입니다.

그러니까 아래의 공식이 성립합니다. 단위를 잘 봐두세요.

전자의 갯수와 전자1개가 갖고 있는 전하량이 곱해지면 현재 운반되고 있는 전하량이 됩니다.

도선의 단면과 통과하는 전자의 속도를 이용할 수도 있습니다.

간단하게 세븐(Seven) 이라고 외우라고 하시는 분들도 계신데 어떻게 외우냐는 자기맘이지만,

어떻게 유도됐는지 생각해볼 필요는 있습니다.

그리고 전류의 세기인 암페어[A]가 [C/s, 쿨롬/세크] 를 단위로 쓸 수 있다는것 다시한번 마음속에 세겨두시기 바랍니다.

SKA'       전압은??

이 삼단계를 반드시 암기해 두세요. 물리1의 전기파트를 헤쳐나가서 결국 논술까지 가려면 이것을 꼭 알아두셔야해요.

전압 = 전위차 = 전기적인 위치에너지의 차이

앞선 힘단원에서 위치에너지는 일을 할 수 있는 잠재적인 에너지라고 대충 알고넘어왔습니다.

전류가 흐르는 것은 사실 회로에서 전류가 흐를 수 있도록 위치에너지가 필요한데요.

간단하게 설명하자면, (-)극에는 (-)전하를 띈 전자들이 득실거리고 있을테고, (+)극에는 전자들이 없을겁니다.

그러니까 (-)극이 전위가 높은 지점이죠.

이제 전자들이 아래쪽으로 쏟아져내리지 시작하면서 도선을 타고 흘러서 (+)극으로 흘러들어갑니다.

전지는 낮아진 전위를 다시 끌어올려주는 역할을 하죠.

전류는 이렇게 전위가 높은 쪽에서 낮은쪽으로 흐릅니다. 

그리고 이 전위차이가 더욱 큰 쪽으로 흐르려고 하죠.

전깃줄에 참새가 감전되지 않는 이유는 이때문 입니다. 아래 포스팅을 한번 보시죠.

2012/04/03 - [공대생의 팁/면접을 위한 공학상식] - SSAT/면접대비/상식 - 참새는 왜 전깃줄에 앉아도 감전되지 않을까? 사람은 돼 전깃줄을 건드리면 감전될까?

2012/04/04 - [공대생의 팁/면접을 위한 공학상식] - SSAT/면접대비/상식 - 번개칠때 차안에 있으면 안전할까? (번개가 치면 차안에서 얌전히 구조를 기다려라!)

요약하면,

전류 = 전자의 흐름

전압 = 전자가 흘러줄 수 있도록 하는 위치에너지의 차이

SKA'       저항 = 옴의 법칙으로 찾아낸 상수

옴이라는 분께서는 전압이 높을 수록 전류가 잘 흐르고, (1. 전류와 전압은 비례한다.) 

같은 전압일 지라도 금,구리같은 물질은 전류가 잘 흐르고 니크롬선에는 전류가 잘 흐르지 않는다. (2. 물체별로 전류와 전압의 비례상수가 달라진다)

는 것을 발견했습니다. 이것이 바로 그 유명하다는 옴의 법칙이고, 저항이라는 단위에 자기이름을 갖다붙인 이유죠.

옴의 법칙으로 사람을 잘 낚는 유형은

1) 전압-전류 그래프(V-I) 에서 기울기는 저항이다?

(X) 기울기를 생각하세요. x축은 전압을, y축은 전류를 가리킵니다. 기울기의 역수가 저항입니다.

2) 전압계는 직렬로 연결하는가, 병렬로 연결하는가?

전압계는 병렬, 전류계는 직렬로 연결해야합니다. 반드시 외우세요. (수행평가에도 잘 나온다죠?)

SKA'       요약

어떤 공부를 하든간에 정의를 정확하게 알아두는것은 매우 중요합니다.

전압(V) [V] - 전기적인 위치에너지의 차이, 전류가 흐르는 원동력

전류의 세기(I) [A,C/s] - 단위 시간동안 얼마나 많은 전하량이 이동하는가?

저항(R) [Ω] - 전압/전류 그래프에서 기울기의 역수, 전류의 흐름을 방해하는 요소

다음 포스팅은 비저항과 회로도분석하는법에 대해서 알아보고,

실제 수능에 나왔던 문제 풀어보도록 하겠습니다~