[회로이론] 1장 - 기초 전기 이론
전기기사시험의 10문제를 차지하는 「회로이론」에 대한 이해에 앞서 기초 전기이론에 대해 알아보자
먼저 사전적 정의에 대해 알아보자
전기(電氣, 영어: electricity)란 전하의 존재 및 흐름과 관련된 물리현상들의 총체이다. 전기는 번개, 정전기, 전자기 유도, 전류 등 일상적인 효과들의 원인이다. 또한 전기는 전파 따위의 전자기 복사를 발산하고 또한 수집할 수 있다. (출처 : 위키백과, 우리 모두의 백과사전)
여기서 전하의 존재 및 흐름과 관련된 물리현상은 “전류”에 대한 설명과 거의 같은 말이다.
| 전류란 ‘전류가 흐른다’라는 말은 ‘전하가 이동한다’라는 말과 같은 말이며, 기호로는 아래 같이 표현한다.  기호를 문자로 풀어 설명하면, 전류(I)는 단위 시간(1초)동안 전하(Q)가 얼마나 많은 양이 이동을 했는지를 나타낸다. |
| 전압이란 전압은 전하가 갖고있는 에너지를 표현하는 성분으로, 기호로 표현하면 아래와 같다.  기호를 문자로 풀어 설명하면, 전압(V)는 단위 전하(Q)가 갖는 에너지(W)의 양이다. |
| 저항이란 전류의 흐름을 방해하는 성분으로, 기호로 표현하면 아래와 같다.  기호를 문자로 풀어 설명하면, 저항(R)는 전류를 잘 흐르게 하는 컨덕턴스(G)의 역수이다. |
위의 설명에서 느꼈겠지만, 저항의 기호 표현은 위와 같이 표현하면 정확한 의미를 알기 어렵다. 이를 정확히 알기 위해서는 “옴의 법칙”에 대한 이해가 필수이다.
옴의법칙
위에서도 설명했지만 저항은 전류의 흐름을 방해하는 성분으로, 간단한 물리 법칙의 이해를 통해 이해를 돕고자 한다.
위 그림에서 물이 배관을 통해 흐른다고 가정할 때 물의 흐름을 방해하는 이물질은 “저항”과 같다고 생각할 수 있고, 물의 흐름은 전류이다. 물의 흐름을 더 빨리하기 위해서는 좌측의 입구에서 물을 더 강한 힘(전압)으로 밀어 넣으면, 우측의 출구에서 더 많은 양의 물(전류)이 우측의 출구로 나올 것이다. 당연하게도, 이물질(저항)이 낀 배관에서는 물이 덜 나오게 될 것이다.
이를 수식으로 표현하면 아래와 같다.
기호를 문자로 풀어 설명하면, 전류(I)는 전압(V)에 비례하고, 저항(R)에 반비례한다.
위에서 설명한 예시를 들어 설명하면, 물의흐름(전류)는 물을 밀어넣는 힘(전압)에 비례하고, 이물질(저항)에는 반비례한다.
키르히호프 1법칙; 전류법칙(KCL)
위의 그림에서 볼 때, 상식적으로 좌측의 입구에서 들어가는 물의 양과 우측의 출구에서 물의 양은 같을 것이다. 즉, 임의의 지점에서 유입되는 물의 양(전류)와 유출되는 물의 양(전류)의 합은 같다.
키르히호프 2법칙; 전압법칙(KVL)
임의의 폐회로에서 공급한 전압과 소비한 전압은 같다. 이는 다시 말하면, 공급한에너지(전압)와 소비한 에너지(전압)는 같다라는 의미로 즉, 총 에너지(전압)의 합은 같다.
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