📘 [전기치료학 기초③] 전류의 종류와 저항, 전압, 전력 완전 정리!

📘 [전기치료학 기초③] 전류의 종류와 저항, 전압, 전력 완전 정리!

전공자는 물론 입문자도 이해 가능한 전기 개념 총정리
도체, 절연체, 이온전류, 옴의 법칙, 전압과 전력까지 빠짐없이 설명합니다.

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⚡ 1. 전류란 무엇인가요?

전류(electric current)란, 전하(주로 전자)가 한 곳에서 다른 곳으로 이동하는 흐름이에요.
전류는 +극에서 –극 방향으로 흐르는 것으로 정의되어 있지만, 실제 전자는 반대로 움직여요.

→ 전류는 + → – / 전자는 – → +

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🔌 2. 전기의 전도 

전류가 흐르려면 전자가 움직일 수 있는 환경이 필요해요.
이때 전자의 움직임을 가능하게 하느냐에 따라 물질은 다음 세 가지로 나뉩니다.

🟩 1) 도체 (Conductor)

• 전자가 자유롭게 움직일 수 있는 물질
• 전도도에 따라 양도체(금속, 탄소, 젖은 나무, 흑연 등)와 부분도체(종이, 알코올, 마른나무, 등유, 젖은 공기)로 구분
• 예: 금속, 소금물, 전해질, 인체의 조직, 플라스마

💡 도체에는 자유전자가 있어 전류가 쉽게 흘러요.

🟥 2) 절연체 (Insulator)

• 전자가 고정되어 움직이지 못하는 물질('부도체'라고도 함)
• 예: 유리, 고무, 건조한 공기, 플라스틱, 호박(amber), 파라핀, 증류수, 도자기

→ 전류를 차단하는 역할!

🟨 3) 반도체와 초전도체

• 반도체: 조건(외부 환경)에 따라 전류가 흐르기도 하고 안 흐르기도 함 (예: 실리콘, 게르마늄)
• 초전도체: 아주 낮은 온도(절대온도 0도, –273℃ 근처)에서 저항 없이 전류가 흐름

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🔄 3. 전류전도의 형태 

전류는 어떻게 흐르는가에 따라 세 가지로 나뉘어요.

전류종류	설명	예시
전도전류	도체 내 자유전자의 흐름	전선 속 전류
이온화전류	액체 내 이온의 이동	생리식염수, 인체 내부
변위전류	절연체에서 전기장 변화로 생기는 흐름	축전기 내부 전류 변화

📌 변위전류는 전자가 직접 이동하지 않아도 생기는 ‘가상의 전류’예요.

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🚫 4. 저항이란? 

저항(Resistance)은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 말해요. 단위는 옴(Ω)입니다.

전하의 흐름에 대한 도체의 저항은 운동을 하는 전자가 정지해 있는 원자와 충돌하여 발생.

도체의 저항에 영향을 주는 3가지 기본 요인

1. 도체의 종류

2. 도체의 단면적

3. 도체의 길이

저항 공식

• ρ (로우): 고유 저항, 비저항 (물질마다 다름)
• L: 도체의 길이
• A: 도체의 단면적

💡 길이가 길수록 저항 ↑ / 단면적이 클수록 저항 ↓

온도와 저항

• 금속은 온도가 높아지면 저항 증가
  why? 원자의 열운동이 증가 → 자유전자 흐름 막아서 저항이 커짐
• 반대로 어떤 도체는 온도 낮을수록 저항 감소(열운동 감소)
• 금속도체는 전압이 증가하면 저항이 증가
• 어떤 도체는 전압이 증가하면 저항이 감소
• 전류의 방향에 따라서도 저항이 영향을 받음

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🧠 5. 옴의 법칙 (Ohm’s Law)

전압, 전류, 저항의 관계를 설명하는 대표 공식이에요.

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• V: 전압(Volt)
• I: 전류(Ampere)
• R: 저항(Ω)

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🔋 6. 기전력과 전압 

1) 기전력 (Electromotive Force, EMF)

• 전류를 계속 흐르게 만드는 힘
• 배터리나 발전기 등이 기전력을 만들어 전류를 유지해요.

2) 전압 (Voltage)

• 두 점 사이의 전위차
• 전하를 움직이게 만드는 전기적인 압력
  → 마치 높은 곳에서 물이 떨어지는 낙차처럼!
• 전위차가 크면 클수록 큰 전류가 흐름

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🔥 7. 전력(Electric Power)

전력이란?
전류가 흐를 때 단위 시간당 소비되는 에너지의 양

즉, 전력(P)은 1초당 1J의 일을 하는 능력

전력 공식

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• P: 전력(Watt)
• V: 전압(Volt)
• I: 전류(Ampere)
• W: 에너지(Joule)
• t: 시간(초)

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✅ 요약 정리표

개념	정의	공식
전류	전하(전자)의 흐름	​
저항	전류 흐름을 방해하는 성질	​
전압	두 지점 간의 전기적 낙차
전력	단위 시간당 소비 에너지