1. 저항 (Resistance)
ㅇ [물리계] 모든 물리계는 관성 또는 저항 처럼 물체 변화/흐름을 방해하려는 경향 있음
* 한편, 물리계는,
. 감쇠,관성,저항성,탄성,기억성 등 성질의 결합에 의거, 그 차수를 달리 함(규정 함)
. [참고] ☞ 시스템 차수 구분 참조
ㅇ [전기전자계] 전기를 흐르지 않게 하려는 성질
- 전류 흐름을 방해하는 정도
2. [전기 저항] 저항의 여러 의미 또는 역할
ㅇ 전류 흐름의 정확한 제어를 위한 수동소자 ☞ 저항기(Resistor)
ㅇ 전기가 잘 흐르지 않는 비 전도성 물질 ☞ 불완전 도체
ㅇ 에너지 변환 역할(주로,발열)을 하는 저항 ☞ 줄열 (전기 히터, 전기로 등)
ㅇ 일정 전류를 의도적으로 출력쪽으로 흐르게 하는 것 ☞ 부하(Load)
ㅇ 주파수 의존적 (동적인) 저항 ☞ 임피던스(Impedance)
ㅇ 교류회로에서, 교류 흐름을 방해하는 저항 ☞ 리액턴스(Reactance)
ㅇ 자기회로에서, 자속 흐름을 방해하는 저항 ☞ 릴럭턴스(Reluctance)
ㅇ 신호의 반사 즉, 손실 방지용 저항 ☞ 종단 저항 (임피던스 정합)
ㅇ 절연체 및 접지 관련 저항 ☞ 절연저항, 접지저항
ㅇ 판형 면적의 층 저항 ☞ 표면 저항
3. [회로 저항] 저항의 표기, 단위, 법칙
ㅇ (표기) 저항 기호 표기 : R
ㅇ (단위) 저항 단위 표기 : [Ω(옴)]
- 1Ω은, 1V(볼트)의 전압으로 1A(암페어)의 전류가 흐를 때의 저항 값 (R = V/I)
ㅇ (법칙) 옴의 법칙
- 도체 회로 내의 `전류,전압,저항` 간의 관계
. R = V/I
.. (R : 저항, V : 전압, I : 전류)
. E = J/σ = ρJ
.. (E : 전계, J : 전류밀도, σ : 도전율, ρ : 저항률)
4. [물성 저항] 고유저항 / 저항률 / 비저항 / 저항도 (Resistivity, ρ) [Ωㆍm],[μΩㆍ㎝]
ㅇ 전기 도체의 형상(모양,크기)과 무관한 재료 고유의 전기 저항값
- 도전성 물질의 저항적 물성(物性)을 수량화시킨 것
ㅇ 고유 저항(ρ)의 표현
- 표현식 : ρ = R (A/L) 또는 R = ρ (L/A)
- 기호 : ρ 또는 R。
- 단위 : [Ωㆍm] 또는 [μΩㆍ㎝]
※ 저항률(ρ)의 특징
- 특정 물질이 갖게되는 길이 방향/전류 방향의 물성(物性) 전기저항
- 따라서, 모양 및 크기와 무관한 물성(物性)을 나타내는 물리량
※ 저항률에 따른 물질 구분 ☞ 도체 부도체 반도체 비교
- 도체 ρ = 10-5 ~ 10-10 [Ωㆍ㎝]
. 例) Ag : 1.46, Cu : 1.7, Au : 2.44, Al : 2.8, W : 5.5, Pt : 10.5 [μΩㆍ㎝]
- 반도체 ρ = 102 ~ 10-4 [Ωㆍ㎝]
- 부도체 ρ = 106 ~ 102 [Ωㆍ㎝]
※ 저항률의 측정 방법 ☞ 저항 측정
5. [관계식(1)] 저항(R), 고유저항(ρ), 전도도(G), 도전율(σ) 간의 관계
ㅇ 저항(R), 고유저항(ρ) 간의 관계
- R = (L/A) ρ
. 균일 단면적, 일정 길이를 갖는 저항 R은,
. 도체 길이(L)에 비례하고, 단면적(A)에 반비례
ㅇ 저항(Resistance)의 역수 1/R = 전도도(Conductance) G
- 재료의 물성 및 크기(길이,단면적) 모두에 의존함
ㅇ 고유저항(Resistivity)의 역수 1/ρ = 도전율(Conductivity) σ
- 재료의 물성에 만 의존함
6. [관계식(2)] 고유저항(ρ), 체적저항(RVolume), 면저항(Rsheet) 간의 관계
ㅇ 체적 저항 : RVolume = ρ (L/A) = ρ (L/Wt) [Ω]
ㅇ 면 저항 : Rsheet = ρ (1/t) [Ω/□ ],[Ω/㎡ ] ☞ 표면저항 참조
※ (ρ : 고유저항/저항률/비저항, L : 길이, A : 단면적, W : 폭, t : 두께)
7. [의존성 (온도,블순물 등)]
ㅇ 저항의 온도 의존성 ☞ 저항온도계수 참조
- 금속 도체 : 온도 ↑ => 저항도 함께 ↑
- 반도체 : 온도 ↑ => 저항이 ↓
. (∵ 온도가 높아지면, 진성 캐리어 농도도 높아짐)
ㅇ 저항의 불순물 의존성
- 일반적으로, 결정 결함 ↑ => 저항도 함께 ↑
. 결정 결함 농도는 온도,조성,금속 가공 상태에 따라 달라짐
※ 원자와 같은 미시적 세계로 볼 때의 전기 저항은,
- ① 열운동에 의한 원자의 격자 진동 (온도 의존), ② 불순물 (온도 무관)
- 위 두 경우의 전자 충돌(산란)에 의해, 가속 전자가 평균이동속도를 갖으며,
그에따라 물질 마다 일정한 저항성을 띈다고 해석됨
8. [참고사항]
ㅇ 저항기의 저항값을 색으로 구분 ☞ 저항 색 참조
ㅇ 저항의 측정 ☞ 저항 측정 참조