전류란 무엇일까?

#1 전류란?

전류는 전자의 이동이다. 전하의 흐름으로 단위 시간 동안에 흐른 전하의 양으로 정의된다. 전하의 흐름은 전선과 같은 도체, 전해질의 특성을 갖는 이온, 플라스마 드에서 일어난다.

전류의 SI 단위는 암페어로 1 암페어는 1초당 1쿨롱의 전하가 흐르는 것을 뜻한다. 암페어는 기호 A로 표기한다.

 

 

역사적 이유로 양의 전하가 이동하는 방향을 전류의 방향으로 한다. 그런데 실제 일상 생활 중 흔히 보는 도선에 흐르는 전류는 음의 전하를 띤 전자가 이동하여 형성되기 때문에 전류의 방향은 전자의 이동과는 반대 방향이 된다. 반면에 물속에 녹아 있는 이온이 움직이는 경우는 양전하와 음전하가 모두 움직여 전류를 형성한다. 이 경우 움직이는 전하를 전하 운반자라고 한다.

 

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전자의 이동에 필수적으로 필요한 요소인 전류!

전류에 대한 개념에 대해서 잘 이해하셨나요? :-)

다음으로 전류의 종류와 방향에 대해 알아보겠습니다!

 

 

#2 종류 및 직류와 교류

전류의 종류로는 도체에서 일어나는 전하의 흐름인 전도 전류와  진공관과 같은 것에서 일어나는 전하를 갖는 대전 입자의 흐름인 대류 전류가 있다. 전도 전류는 금속과 같은 도체에서 원자는 물체의 결합구조를 유지한채 전자의 이동만으로 이루어지는 전류인 반면, 대류 전류는 대전 입자 자체가 이동하여 일어나는 전류이다. 대류 전류는 전도 전류와 달리 음의 법칙을 따르지 않는다. 전류의 방향에 대해 수직인 단면에서 단위면적 당 전류의 세기를 전류밀도라고 한다. SI 단위는 제곱미터 당 암페어이다.  

 

도체에서 일어나는 전하의 흐름인 전도 전류는 한 방향으로 연속하여 흐르는 직류와 일정한 주기에 따라 전류의 방향이 바뀌는 교류로 구분된다. 직류와 교류의 전류 흐름이 다른 것은 전류를 만드는 방식의 차이 때문이다. 

 

 

전자와 같이 일정한 전위차가 유지되는 전원에 연결된 전기회로는 양극에서 음극으로 지속적인 전류가 흐르게 된다.

한편, 교류는 발전기와 같은 것을 전원으로 한 전류이다. 현재 대부분의 가정에는 교류전원이 공급되거나, 가전제품에는 주로 직류가 사용되기 때문에, 대부분의 전기 제품은 교류를 직류로 바꾸는 정류기를 사용하거나 둘 다 같이 사용할 수 있도록 되어 있는 경우가 많다.

 

#3 전류의 방향

영국 물리학자 톰슨이 전자를 세계 최초로 발견하여 1906년 노벨물리학상을 수상했다. 전자는 마이너스 극성을 띄는 입자이다. 전자라는 입자는 질량이 있다. 전자는 마이너스 극에서 플러스 극으로 이동한다. 갈릴레이의 지동설 발견처럼 전자의 발견은 중대하다. 그때까지 전세계 물리학 교수들은 전류의 이동방향을 제대로 모른 채, 장님 코끼리 만지는 방식으로 오류를 학생들에게 가르쳤다. 서기 2021년 21세기 아직까지도 전세계 학교에서 오류를 가르치고 있다.

 

당시의 옛날 물리학자들은 자신들이 그동안 학생들에게 잘못된 오류를 가르쳤으며 그것은 자신들의 무지 때문에 발생한 중대한 실수라고 인정했어야 올바른 방향이다. 그러나, 당시의 물리학자들은 자신들의 명예와 명성이 실추될 것이 뻔한 일은 하지 않았다. 그 대신, 교육혼란을 핑계삼아 오히려 전류방향에 대한 고집을 부렸다. 무려 100년 이상 잘못된 오류를 학생들에게 가르치고 있는 설정이다. 2021년 21세기 아이들은 아직까지 오류를 교육 받고 있다.

 

 

전자공학을 배우는 학생들은 더 큰 대혼란을 통과의례처럼 겪는다. 전자공학은 전자의 이동을 통제하는 학문이다.

전자의 이동방향은 정확해야한다. 트랜지스터와 다이오드는 대표적인 전자부품이다. TR과 Diode는 전자의 이동을 통제하는 부품이다. 순방향으로는 회로를 연결하면 전류가 잘 통하지만 역방향으로 연결하면 회로에 전류는 흐르지 않는다.

 

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전류에 관한 포스팅을 잘 보셨나요? :-)

전류의 종류부터 방향까지, 처음 알게 된 사실들이 많은 포스팅이 된 것 같아요!

여러분들도 많은 도움 되셨길 바래요!

그럼 저는 다음에도 더 좋은 포스팅으로 올게요!