Re:질문입니다.. 좀 상식적인 질문인데요.. 답을 내리기가 모호해서요..

"한점의 절대적인 전위차는 정의할... " 이말은 잘못되었습니다. 전위차가 아니라 전위입니다. 절대적인 전위를 정의할 수 없다는 것입니다. 전위차가 아닌 전위를 정한다는 것은 기준점을 전위 = 0 으로 설정했다는 것을 뜻합니다. 이 기준점은 아무나 원하는 위치에 설정하여 사용할 수 있습니다. 이게 가능한 것은 전자기학 법칙이 기준점에 관계없이 독립적으로 성립하기 때문입니다. 우리가 계산하기 위해서 기준점과 전위를 정하는 것일 뿐 우리가 어떻게 설정하든 자연은 아무런 관계없이 전자기현상을 나타냅니다. 즉, 법칙이 기준점에 관계없다는 거죠. 직렬저항합성하면 왜 저항이 늘어나느냐구요? 저항의 의미를 아시는지? 간단하게 생각하면... 음... 간단하지가 않군요... ^^; V=IR은 실험식인데 이것에 내포하는 의미가 유체역학적으로 정상상태를 이루고 있다라는 것까지 있어서러... 유체역학은 이해하기가 그리 쉽지 않으니... 일단 과학역사를 따라 관찰로 이해하는 수밖에요... 옛날에 전지를 발견하고 이 전지의 양단에 금속을 연결하면 전류가 흐른다는 것을 발견했습니다. (어떻게 알았을까?)전지의 전압은 일정한데(?) 금속의 종류마다 흐르는 전류양이 달라졌습니다. 전지의 개수를 조절하여 전압을 바꾸면 전류도 따라 바뀌는데 그 비율을 관찰했드니 i/V = 1/R 라는 관계식을 발견했습니다. 이 R은 하나의 물체에 대해 한가지 값을 가지는, 즉 그 금속의 고유값임을 알았습니다. 그러나, 좀더 실험을 해보니 금속의 길이나 폭을 바꾸것에 따라 혹은 같은 금속을 여러형태로 배열함에 따라 저 R값이 바뀌는 현상이 나타났습니다. 정리하면, 금속이 정해지고 그것의 기하학적 모양이 정해지면 R값은 바뀌지 않는 다는 것을 발견하고 이것을 옴의 법칙이라고 옴이 외쳤습니다. 우선 생각해도 잘 모를 때는 수식으로 풀어봅니다. R₁과 R₂를 직렬로 연결해도 변함없는 사실은 V₁= iR₁, V₂= iR₂ 라는 거... 그러니깐 옴의 법칙이 각각의 저항에 따로따로 성립한다고 가정을 할 수 있죠. 그리고 전류 i는 양쪽다 똑같은 양이 흘러야 한다고 가정을 할 수 있습니다. 그렇지 않으면 어딘가에서 계속 채여 전하가 계속 축적될 테니까요... 그리고 또, V = V₁+ V₂ 라고 가정을 합니다. 그리고 V = i R 이라고 총 저항을 정의하면 답이 구해지죠 ∴R = R₁+ R₂ 이러면 됬나요? 물론 아니죠... 이것은 결과식이지 그 안에서 어떤 작용을 하는지는 전혀 설명하지 않은 것입니다. 이것은 실험결과와 약간의 계산으로 구해진 것일 뿐... 옴의 법칙에 의문을 가지는 사람이 많은 것도 구체적인 이유를 설명하지 않기 때문일 겁니다. 물론 이건 대학의 전자기학과정에서도 대충넘어가버립니다. 얼핏 보기에는 저항을 직렬로 연결되었으니 단순히 더하면 될 것같지만... 좀더 살펴보면 그런식으로는 설명이 안됨을 알 수 있습니다. 우선 도선 형태의 저항은 내부에 전기장이 상수로 걸립니다. 전하는 이 전기장을 보고 이동하기 때문에 전극에서 출발하는 전자는 자기 앞에 저항이 얼마나 존재하는지 알 수 없습니다. 따라서 위에서 구한 수식으로는 저항과 전류의 관계를 설명할 수는 없죠(그렇다고 틀린 것은 아닙니다) 저항 R을 원통형 저항도체로 이루어져 있다고 한다면 R = ρ L/A 기 됩니다. L 은 원통길이 A는 원통 단면적.. ρ는 비저항으로 저항의 순수 고유값이며 기하학적 모양과는 무관함. 전기장과 포텐셜은 E L = V 이죠... 이 두식을 사용하면 I = E A/ρ 가 됩니다. 이걸 해석하면 전류는 단면적과 비저항과 전기장에 의해서 결정됩니다. 즉, 전류가 흐르는 위치 그 순간에 전하들이 느끼는 성분으로 전류가 결정되죠. 즉 저항 앞으로더 얼마나 더 있는지를 알 수는 없고, 단지 순간에 느껴지는 값들로 흐르는 거죠. R₁= R₂ 인 경우는 단지 길기 때문에 E = V/L 관계 때문에 결과적으로 전류가 줄어 들어 저항이 늘어났다고 할 수 있지만 R₁≠ R₂ 인 경우는 완전히 다른 경우가 됩니다. 각각의 저항에 존재하는 전기장은 E₁≠ E₂≠ E 이 됩니다. E는 V와 전체 길이로 구해지는 전기장... 전류가 R₁⇒ R₂로 넘어갈 때 전류가 느끼는 전기장은 E₁⇒ E₂이 됩니다. 이것은 전기장이 바뀌는 구간에서 전하들이 적정량 끼여 있기 때문입니다. 왜냐하면 전기장을 바꿀 수 있는 것은 전하밖에 없기 때문입니다. 이런 현상은 유체역학에서 정상상태에 나타나는 특징입니다. 흘러가다가 일부는 시간에 따라 변하지는 않지만 적당량이 낑겨 머물러 있고, 그걸들의 영향등등에 의해 전류가 최초의 스위치를 켠 순간과는 다른 정상상태로 전류가 형성되고, 전기장도 첨과는 달리(E) E₁, E₂로 바뀌게 됩니다. 놀라운 것은 그렇게 복잡한 과정을 거쳐 정상상태가 되면 단순하게 V=iR을 만족하며, R = R₁+ R₂로 간단한 관계가 되는 거죠. 다시 말하자면, 옴의 법칙에서 말하는 전류는 R에 의한 것이 아니라 낑겨 있는 전하들에 의한 전기장 변화와 비저항에 의한 것입니다. 음... 그래도 먼가 설명이 좀 빠찐것 같군요.. ^^; 하여튼... 깊이 들어갈 수록 그리 간단해지지가 않습니다. 하나씩 꼼꼼히 따져봐야하죠... 어째든, 지금 일반물리정도까지는 V=iR과 이 식을 적용할 때 가정하는 것들로 대략적인 이해는 할 수 있습니다. 이상적인 전원이 불가능한 이유는... 음... 근데 전지도 이상적인 전원이 될 수 없나요? 차차 전압이 떨어진다는 것 말고... 하여튼... 보통 물리현상을 이용한 전원장치는 원하는 전압을 얻는 것은 쉽지 않습니다. 피드백(feedback)이라고 이 전원장치에 물려있는 회로가 다시 역류(?)같은 현상을 일으켜 그 전원장치에 영향을 줍니다. 이것이 간단한 문제가 아니라서, 요즘의 전자회로들은 아날로그 장치들이 많이 줄어 들어 있고, 이런 현상을 덜 고려해도 되는 편한 장치인 디지털이 주를 이루고 있습니다. 한가지 예로 발전소의 발전기는 회전하면서 전압을 만듭니다. 그러나 그 와 동시에 전류를 형성합니다. 이 발전기와 가정의 전자제품(일종의 저항)들이 연결이 되어 거대한 회로를 형성합니다. 만약 이 회로상에 저항이 정확하게 0이 된다면 발전기 터빈은 절대로 돌지 않습니다. 딱딱하게 굳어 버립니다. 이것은 저항이 없어 조금만 회전해도 굉장한 전류가 유도 됩니다. 이 유도된 전류가 다시 돌려 주려는 힘과는 반대 방향의 자기력이 되어 터빈은 결코 돌 수 가 없습니다. 이것이 대표적인 예죠. 회로가 전원에 전압을 못 만들도록 역 영향을 미치는 거죠. 여기에 저항이 있게 되면 전류는 어느 정도 줄어 들어 유도된 자기력이 돌려주려는 힘보다 작게 됩니다. 수식으로 보여주면 좋겠지만... 담에... ^^;(모..모르는 건 아니구요... --;) 이건 발전소에서는 안 밝히는 비밀이지만... 가정에서 전기를 소모, 즉, 적절한 저항이 되어 주지 않으면 사실 발전양이 훨씬 줄어 듭니다. 즉... 화력발전소에 같은 기름을 소모해도 밤에는 터빈이 많이 굳어져 기름 소모량에 비해 효율이 엄청 떨어 집니다. 따라서, 적정량의 저항이 없으면 안되죠... 그렇다고 너무 많이 전력을 소모하면, 그 양을 충족시켜주기 위해서 기름을 더 낭비해야 하니, 좋은 아이디어는 아닙니다. 밤에 전기를 쓰는 가정집은 사실 돈을 돌려 받아야 할지도 ^^; 특히, 원자력 발전소는 원자력에너지 공급을 끊기가 매우 힘들어 어쩔 수 없이 항상 일정량을 낮이나 밤이나 소모를 하게 됩니다. 사실은 밤에 쓰면 돈을 돌려 받아야 겠죠? ^^; 어째든 질문하신 내용은 다 중요하지만... 그리 쉽게 넘어갈 수 있는 문제들은 아니네요... --------------------- [원본 메세지] --------------------- 한점의 절대적인 전위차는 정의할 수 없고 반드시 두점 사이에서 정의되어야 하는 이유는 모죠... 글구 저항을 직렬연결하면 왜 합성저항은 증가하나요.. 또 이상적인 전압원은 왜 실제로 존재하기 힘들죠? 모두 답변주세요.. 좀 황당한 질문해서 죄송합니다.. 근데 막상생각하려니 힘들어서요...