<P>
<STYLE>P{margin-top:2px;margin-bottom:2px;}</STYLE>
헐.... </P>
<P>음....</P>
<P> </P>
<P>전위 개념을 진정 모르시나요? ^^;</P>
<P> </P>
<P>전기장 E 가 있고 그 안에서 전하 e를 가진 전자가 있으면</P>
<P>이 전자가 받는 힘은 </P>
<P> </P>
<P>F = e E</P>
<P> </P>
<P>이죠... 이 전기장을 만드는 전지는 전자에게 일을 해 줍니다.</P>
<P> </P>
<P>W = F d</P>
<P> </P>
<P>여기서 s는 전자가 이동하는 경로를 뜻합니다. 빈공간에서는 전자가 이동하는 경로 이거나</P>
<P>전선 안에서 전선을 따라 이동하는 경로 이거나... 등등...</P>
<P> </P>
<P>전지가 전자에게 일을 해 준 것 만큼 전지와 전자 사이에 형성된 어떤 에너지가 변화를 합니다. 둘 사이에 형성된 어떤 에너지를 소모해서 일 W을 하는 것죠.... 이 어떤 에너지를 전기적 포텐셜에너지 U 라고 합니다. </P>
<P> </P>
<P>전기적 포텐셜 에너지가 줄어 든 만큼 일을 하게되고, 전기적 포텐셜 에너지가 늘어나면 역으로 일을 받게 되는 거죠... 해준 일과 포텐셜에너지 변화량! 은 서로 반대가 됩니다.</P>
<P> </P>
<P>ΔU = U₂ - U₁ = -W</P>
<P> </P>
<P>위 식은 포텐셜 에너지가 얼마이든 간에 포텐셜에너지 변화량만 일과 연관이 있으므로 포텐셜 에너지 차이가 중요하다는 것을 뜻합니다. 다르게 말하면, 에너지가 1000 J 이더라도, 1 J만 일을 하고 999 J은 보유하고 있다면, 1000 J이라는 값 자체랑 일이랑 아무런 상관이 없습니다.</P>
<P> </P>
<P>그리고 0 J 이더라도,,, -∞ J 이라는 영역이 있으니, 사실상 그 에너지 값 자체는 별 의미가 없습니다. 1000 J에서 0 J 이 되는 거랑, 0 J에서 -1000 J 되는 거랑 외부에 일한 것은 똑같죠...</P>
<P> </P>
<P>그래서 어떤 상태의 에너지를 기준인 0으로 설정해도 아무런 문제가 없습니다.</P>
<P> </P>
<P>U₂ - U₁ = - F d = - e E d</P>
<P> </P>
<P>여기서 전하량 e는 전지에 걸리는 입자들에 따라 달라지므로 모든 전하량에 대해서 E d 라는 값이 적용될 수 있습니다. 이 E d를 전위차 라고 부르죠.. 1과 2 각각의 전위를 V₁, V₂ 라고 하면</P>
<P> </P>
<P>V₁ - V₂ = - E d</P>
<P> </P>
<P>전위와 전기적 포텐셜 에너지 관계는</P>
<P> </P>
<P>U = e V</P>
<P> </P>
<P>가 됩니다. 전위도 전위차가 중요한 것이지 전위는 아무런 의미가 없습니다.</P>
<P>1.5 V 짜리 전지의 경우 (+) 극을 1.5 V 로 하면 (-) 극은 0 V 가 되고, (+)극을 0 V로 하면 (-)극은 -1.5 V가 됩니다.</P>
<P> </P>
<P>자 그럼</P>
<P> </P>
<P>V = I R</P>
<P> </P>
<P>로 와서 여기서 V는 전위가 아니라 전위차를 뜻합니다. 기호는 입맛대로 골라 쓰면 되니깐 위에서 전위-전위차 설명할 때 제가 쓴 기호와는 다를 수 있습니다. 헷갈리지 않으면 오키!</P>
<P> </P>
<P>V는 전위차를 뜻합니다. 이것은 꼭 I R 이 있을 때만 적용되는 것은 아니죠... 위에서 설명했듯이... 그리고, I R 은 전기에너지가 저항 R 을 통해서 열 에너지로 바뀌는 것과 관련이 있죠..</P>
<P> </P>
<P> </P>
<P>전기회로 쪽은 아무리 뒤져봐도 I R에 대한 구체적인 물리적 현상을 언급하지는 않습니다. 이것은 전자기학쪽으로 봐야 합니다.</P>
<P> </P>
<P>V = I R을 좀더 살펴 보면... V 라는 전위차는 전기적 포텐셜 에너지가 변한다는 것을 뜻합니다. 전지로 구성된 회로의 경우 저항을 통과하면서 전기적 포텐셜 에너지가 감소하게 되죠... 포텐셜 에너지가 감소하면 전자에게 일을 해준 것이고 일을 해줬으면, 전자의 운동에너지가 증가하게 됩니다. </P>
<P> </P>
<P>그러나, 저항의 특성으로 이런 전자의 운동에너지는 증가하자 마자 저항소자의 분자들과 충돌과 같은 상호작용을 하면서 에너지를 빼기게 되죠... 빼낀 에너지는 열에너지로...</P>
<P> </P>
<P>이런 내부 사정을 굳이 알 필요는 없지만, 여차저차 해서...</P>
<P>I R과는 상관없이 전위차 V 만큼 전위는 떨어집니다.. 무조건.. 왜냐하면 전자가 전기장을 따라 움직이면서 포텐셜 에너지가 감소하니깐요...</P>
<P> </P>
<P>감소한 에너지가 전자의 운동에너지로 전환된다면, 역학적 에너지는 보존되는 거지만, </P>
<P>저항 소자의 열에너지로 전환되어 버린 거죠... 그것의 정도를 I R 로 알 수 있으니...</P>
<P> </P>
<P>V = I R</P>
<P> </P>
<P>이라는 관계로 설명됩니다.</P>
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아 그리고요...또 한가지 전위에 대해 궁금한 것은, 어떤 대전체가 있을 때 단위전하를 기준점(거리가 무한하게 먼~)으로부터 어느 점까지 옮기는데 드는 일이라고 알고 있습니다. 이 때, 저항에서 전압강하가 일어날 때 전위가 낮아지는데, 전위가 낮아진다는 게, 그 대전체에서 거리가 더 멀리 떨어져서 저전위로 떨어
첫댓글 그런데 한가지 궁금한것이, 전위는 저항이 없는 곳에서는 떨어지지 않고 저항이 있는데서만 떨어지자나요...그게 이해가 안되요...어차피 전지가 전기장을 만들어서 전자를 이동시키는거면 저항이 없을때도 계속 전위가 떨어져야 하지 않나요??
아 그리고요...또 한가지 전위에 대해 궁금한 것은, 어떤 대전체가 있을 때 단위전하를 기준점(거리가 무한하게 먼~)으로부터 어느 점까지 옮기는데 드는 일이라고 알고 있습니다. 이 때, 저항에서 전압강하가 일어날 때 전위가 낮아지는데, 전위가 낮아진다는 게, 그 대전체에서 거리가 더 멀리 떨어져서 저전위로 떨어
진다고 비유할 수 있나요, 아님, 그 대전체의 전하가 떨어져서 그 위치가 변하지 않아도 전위가 떨어진거라고 비유될 수 있나요...대전체는 전지에 의해서 전하를 띄게 된거라고 보구요..--;;휴 옴의 법칙도 깊게 생각할 수록 복잡해지는군요...;
V = I R 은 특수한 식입니다. 전자기학 전반에 걸쳐서 성립하는 경우는 거의 없고 전기회로에서만 성립하는 식입니다.
따라서 저항이 없으면, V = I R 이라는 식을 쓸 수 없습니다. 대표적인 예가 진공관방전이고, 초전도체의 전류이죠...
그럼 한가지만 더 물어봐도 될까요? 실제로 그렇지는 않습니다만, 옴의 법칙에 관한 아주 이론적인 관점에서 볼 때, 전류가 흐르는, 즉 전자들의 전기 포텐셜 에너지가 운동에너지로 변환되는 과정이 일어나는 곳은 오직 저항이 있는 곳 뿐이라는 뜻맞죠?
하지만 저번에 안티비어즈님이 설명하신 전류가 흐르는 실제 과정처럼 저항이 없는 부분에서 전류가 흐르게 되고요..