[전기 이론] 전기회로

 전기회로(Electrical Circuit)는 전압이나 전류를 만들어내는 전원으로부터 전자가 흐르는 길이라고도 볼 수 있다. 전기 회로에서는 다양한 기호를 통해서 회로를 표현할 수 있으며 이러한 기호는 각 나라마다 현장마다 다르다.

 

 일반적으로 공통적으로 사용하는 기호는 다음과 같다.

전기회로 기호

회로도 예시

 

 회로를 연결하는 방법은 직렬(Series)과 병렬(Parallel)이 있다. 이 직렬 연결과 병렬 연결의 차이는 직렬 연결의 경우 회로에서 부하를 연결할 때 한쪽 끝을 다른 부하 한쪽 끝과 연결하여 서로 하나의 통로가 되도록 하는 연결 방식이다. 반대로 병렬 연결의 경우 회로에서 램프를 연결할 때 여러개를 열로 맞추어 접속하는 것으로 부하의 한쪽 끝이 서로 같은 곳에서 만나게 연결이 된다.

직렬 연결, 병렬 연결 예시

 

 직렬은 길이 1개이기 떄문에 전압은 크지만 첫 번째 부하를 지나고 저항이 커져서 두 번째 부하에서 영향을 미치기 때문에 전류의 흐름이 방해를 받게 된다. 병렬의 경우 부하 개수만큼의 길이 만들어지기 때문에 각 분기점에서 같은 전압이 걸리고 전류가 고르게 분산되기 떄문에 일정한 부하를 유지할 수 있다.

직렬, 병렬 합성 저항 공식

 

 

 전기 회로에서 가장 중요한 공식이 하나 있는데 전압, 전류, 저항의 삼각관계를 수학적으로 설명하는 옴의 법칙(Ohm's Law)이다. 옴의 법칙은 독일의 물리학지 게오르크 옴의 이름을 따서 정했다. 옴의 법칙의 주요 내용은 전류의 세기는 두 점 사이의 전위차와 비례하고, 전기저항에 반비례하는 법칙이다.

옴의 법칙

 

 전기와 자기는 서로 밀접한 관련이 있는데 회로의 관점에서 보면 서로 비교하여 대칭 관계를 만들 수 있다. 둘의 에너지 형태는 다르지만 각 관련 공식이 대응관계에 있다.

전기 회로, 자기 회로의 비교

 

 두 회로는 매우 유사하지만 다른 점도 존재하는데 전류의 경우 도체에만 흐르기 때문에 도체가 끊어지면 전류가 흐를 수 없다. 하지만 자기 회로의 경우 공기 중의 작은 공간에서도 이동이 가능하다. 전기의 경우 회로의 흐름이 시간과 크기의 개념만 있지만 자기의 경우 시간, 크기뿐만 아니라 공간의 개념도 존재하기 때문에 한 차원 더 높다고 할 수 있다.

 

개인 공부를 위한 게시물로 틀린 내용을 포함할 수 있는 점 참고 부탁드립니다.