안녕하세요. 태이커(Taker)입니다.
시간이 없다는 핑계로 미루다
오랜만에 글을 쓰네요.ㅎㅎ
엔지니어 기초 정리 저항에 대해
글을 써보려 합니다.ㅎㅎ
자! 이제 공부 시작합시다.
저항[ Resistance ]
< 저 항 >
물체에 전류가 흐를 때 이 전류의 흐름을
방해하는 요소를 저항이라고 한다.
어떤 도체에 흐르는 전류는 도체에 걸린
전위차에 비례한다.
이것이 옴의 법칙이며 식으로
로 나타낼 수 있다.
이때 비례상수 R 이 도체의 저항이며
단위는 Ω(옴)이다. 1Ω은 1 V/A와 같다.
< 비 저 항 >
위 그림에서 비례상수
를 비저항(resistivity)이라고 한다.
비저항은 전기전도율(electric conductivity)
의 역수이다.
< 합 성 저 항 >
여러 개의 저항이 연결되어 있는 경우
연결된 전체 저항을 합성저항이라고 한다.
연결 방법에 따라 다른 값을 갖는다.
직렬연결 >>>>
N 개의 저항
이 직렬로 연결된 경우 합성저항은
이다.
병렬연결>>>>
N 개의 저항
이 병렬로 연결된 경우 합성저항은
위 식을 만족한다.
< 저항의 역할 >
전기 전자회로에서 전류의 흐름을 방해, 억제한다.
저항은 전압의 크기와 전류의 흐르는 양을 조절한다.
3V, 5V, 12V 등의 전압을 사용할 때
특정 부품에 전압은 몇 V가 걸려야 하는지
전류는 몇 암페어가 소모되는지 등의
전기적인 사양에 맞게
저항을 선정하여 사용해야 한다.
부품의 전압과 전류 규경에 맞지 않게
저항을 사용한다면
특정 부분에서 전류가 많이 흐르게 되어
열이 발생하고 전류가 너무 많이 흐르게 되는 경우에는
부품이 탈 수도 있고
화재가 발생할 수도 있다.
< 저항의 특성 >
전압을 걸어 전류를 흘려주면 열이 발생한다.
- 고유저항 -
비저항, 물체의 고유한 특성저항
고유저항이 큰 물질(부도체), ex) 고무
고유저항이 작은 물질(도체) ex) 구리
- 접지저항 -
대지저항, 그라운드저항, 어스저항
접지저항이 낮아야 전류가
대지로 방전을 잘할 수 있다.
접지저항을 낮추기 위해 대지(토지)와의 접촉면을 늘려주거나
접지선 저항을 줄여준다.(접지 전선을 굵게 한다.)
접지저항이 낮아야 안전하다.
- 접촉저항 -
접촉될 때 스파크와 열이 발생한다.
접촉저항은 작을수록 좋다.
- 절연저항 -
전선을 덮고 있는 고무는 절연저항이 커야 안전하다.
절연저항이 낮으면 누설전류가 생겨
차단기가 내려갈 수 있다.
< 저항의 종류 >
- 권선 저항기 -
금속의 미세한 선을 재료로 사용한 것을,
선의 길이를 조정함으로써
정밀한 저항값을 얻을 수 있는데
또한, 굵은 선재를 사용할 수 있어,
대전력용 저항기를 만들 수 있다.
실제로는 정밀한 저항값을 얻는 것보다
대 전력용 정항기의 용도가 많다.
결점으로는 선을 절연체에 코일 형태로 감아
붙이기 때문에, 주파수가 높은 회로에는
사용할 수 없다.
대전력용 저항기를 사용하는 경우,
다량의 열이 발생하기 때문에
방열을 충분히 고려할 필요가 있다.
- 가변 저항기 -
가변저항기는 일반적으로 볼륨이라고 부릅니다.
라디오의 음량 조절이나 TV모니터 화면 조정과 같이
용이하게 저항값을 바꿀 수 있는 것과,
전자회로에서 부품의 오차에 의한 동작 상태를
조정해야 하는 경우 등에 사용하는
통상 저항값을 바꾸지 않는
반고정저항기가 있다.
통상적인 가변저항기, 반고정저항기는
회전할 수 있는 각도가 300도 정도이지만,
저항값을 세밀하게 조정하기 위해 기어(gear)를 조합하여
다회전(10~25g회 정도)시킬 수 있는
'potentiometer' 라는 것도 있다.
- 금속 피막 저항기 -
탄소계 저항기보다 오차가 적은
높은 정밀도의 저항값이
필요한 경우에 사용된다.
금속피막 저항기의 저항체 재료는
Ni-Cr [nichrome]등이 사용되고 있다.
금속피막 저항기의 용도는 브리지 회로, 필터와 같이
저항값의 오차가 회로의 성능에 크게 영향을 미치는 경우
그리고 아날로그의 잡음이
마음에 걸리는 회로 등에 사용한다.
- 탄소 피막 저항기 -
가장 일반적이고 저가격의 저항기이다.
저항값의 오차는 5%의 저항기가 가장 많다.
정격 전력으로는 1/8, 1/4, 1/2 등이 많다.
탄소피막 저항기는 잡음이 심한 결점이 있기 때문에,
아날로그 회로에는
금속계의 저항기를 사용하는 경우도 많다.
(저항 어레이 : 여러 개의 같은 값을 가진 저항기가 일체형으로 만들어져 있다.)
- 시멘트 저항기 -
시멘트 저항은 저항체가 시멘트에 몰딩 되어있는 저항으로,
저항의 크기가 정해져 있는 고정 저항기이다.
습도 및 고온에 강하여
주로 대전력용으로 사용되며,
전원 회로나 오디오 시스템 튜닝용 등으로 사용된다.
우리가 일반적으로 사용하는 막대저항은
허용전력이 0.125~0.25W 인 반면
시멘트 저항은 5~25W 정도이며,
허용전력이 큰만큼 크기 또한
손가락 마디 정도로 더 크다.
< SMT(SMD) 칩저항 사이즈 >
SMT(Surface-mount technology)
: 전자회로 표면에 회로 부품을 실장 하는 기술
SMD(Surface-mount device)
: 표면 실장형 디바이스(전자부품)
(인치) = (밀리미터) = 크기(mm)
0603 = 1608 = 1.6 × 0.8
0805 = 2012 = 2.0 × 1.2
1206 = 3216 = 3.2 × 1.6
