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전자공학/전자회로

[전자회로 입문 1] 저항 완벽 이해

안녕하세요.

Edward입니다.

 

이번에 블로그를 다시 시작하게 되면서 전자회로에 대한 기초부터 심화 단계까지 깊이 파헤쳐보려고 합니다.

가장 기초적인 저항부터 인덕터, 콘덴서에 대한 설명을 주로 다룰 예정이고 더 나아가 SMPS까지 분석해볼 수 있는 시간을 가져보려고 합니다!!


시작하기에 앞서 함께 보고 이해하면 좋을 자료들을 아래 준비하였습니다. 참고해주세요 ^^

전기의 이해

[전자회로 입문#] 옴의법칙이란?!

저항의 용도

[전자회로 입문#2] 아날로그와 디지털의 개념

[전자회로 입문#3] Pull-up과 Pull-down 완벽 이해


가장 먼저 저항이란??

전기저항(電氣抵抗, 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 한다.

-출처 위키 백과

 

위 설명과 같이 저항은 전류나 신호의 흐름을 방해하는 성질을 가진 소자입니다.

저항을 한 마디로 표현하자면 아래 그림과 같아요.

신호나 전류가 흘러가려고 하지만 저항에 의해서 그 신호의 세기가 줄어들죠??!!

그래서 좀 더 자세하게 설명드리자면,

"저항이란 불순물을 이용하여 신호나 전류를 소비하고, 소비된 전류는 열로 방출한다."입니다.

정확하게 말하자면 저항이라는 것은 전류의 에너지를 소비시키는 것이고 소비시키는 에너지는 열로 방출합니다.

저항의 역할

그리고 저항을 "수동소자"라고 일컫습니다.

수동 소자란 별도의 동작 전원이 필요하지 않은 부품을 말합니다.

 

 

저항의 종류

저항에는 다양한 종류가 있습니다.

다양한 저항의 종류에 대해서 알아보죠 ^^

종류 내용
칩 저항

매우 작은 크기의 저항으로 SMD 저항이라고도 칭합니다.

주로 0603, 0805, 1206 등의 제품이 있습니다.

J급(5%), F급(1%)이 있습니다.

탄소 피막 저항

일반적인 저항이며, 4색(J급)과 5색(F급)이 있습니다.

색에 따라 저항치가 다름.

와트 저항

탄소 피막 저항의 정격이 1/2W ~ 3W까지 갖고 있는 저항.

시멘트 저항

5W ~ 50W를 가지는 큰 와트(W)의 저항.

시멘트나 사기와 같은 재질로 몰딩 된 저항.

금속 저항

정밀 소저항으로서 망간인과 같은 금속 재질을 주로 사용하는 저항.

 수 mΩ ~ 5Ω 값을 가지며 주로 전류 측정용으로 사용.  

ARRAY 저항

직렬형과 병렬형으로 분류.

병렬형(X형): Pull-up용으로 사용되며, 공통 단자로부터 병렬로 여러 개의 저항이 구성.

직렬형(Y형): 전류 제한용으로 사용되며, 개별 저항을 여러 개 내장.

가변 저항

크게 A, B 형으로 구분되어 있으며, 저항 값을 변경 가능한 소자.

 

저항의 공식

기본적으로 저항에는 공식이 있습니다.

저항이라는 소자는 내부 불순물로 전류를 소비하는 소자라고 말씀드렸습니다.

이렇듯 저항의 불순물을 고유 저항과 선로 길이로 보고,

단면적이 클 수록 저항 값은 오히려 줄어들게 됩니다. 아래 공식에 의해서 저항 값이 결정되게 됩니다.

저항 공식

다르게 말하면 단면적이 클 수록 저항 값은 작아질 것이라는 결론이 나오게 됩니다.

보통 전선을 사용할 때, 선이 굵을 수록 전류가 잘 흐르고, 선이 길면 길수록 도달지점까지의 전류가 점점 감소하게 되는데, 이것도 위 공식으로 나타낼 수 있습니다.

 

 

저항의 오차

저항의 오차는 대표적으로 J급(5%), F급(1%)으로 구분됩니다.

이런 오차들은 온도에 따라 나뉘게 되는데,

온도가 상승함에 따라 저항 값이 1%만 변화되는지, 5%가 변화되는지 정해지게 됩니다.

사실 가장 이상적인 것은 온도가 상승해도 저항 값이 변하지 않아야 하지만,

시중에 판매되는 저렴한 저항들은 대부분 J급, F급이며, B급이라고 오차율 0.1%짜리도 있습니다.

이런 B급 저항들은 J급, F급 저항에 비해서 더 고가입니다. 

 

다음 Step은 여러 저항의 설명을 더 깊게 파헤쳐 보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

다음 Step 링크는 아래 참고해주세요^^

[전자회로 심화 1-1] 금속 저항 완벽 이해

 

- 참고자료

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=3773