천천히 공부합시다
기원전 600년 그리스의 철학자 탈레스는 호박이라는 보석을 천으로 문지르면 전기가 발생한다는 것을 알아냅니다. 호박은 그리스어로 elektron인데, 이것이 오늘날 전기를 의미하는 electricity가 되었다고 합니다. 인류가 처음으로 전기라는 존재에 이름을 붙인 시기입니다. 전기현상을 인식한 이후에 인류는 전기에 대한 지식을 서서히 축적하기 시작합니다.
꽤 오랜 시간이 흐른 뒤, 1827년 독일의 물리학자 옴에 의해서 우리 수업의 주인공인 옴의 법칙이 등장합니다.
전류 = 전압 / 저항
옴의 법칙이 간단해 보일지도 모르겠습니다. 그래서 대충 정리하고 더 어려운 주제로 전진하고 싶을 수도 있을 겁니다. 그런데 말입니다, 옴의 법칙이 발견되기까지 2400년이 걸렸습니다. 이 시간 속에는 전기를 파악하기 위해 인생을 바친 수많은 과학자의 노력이 빼곡하게 누적되어 있습니다. 그런 옴의 법칙을 한 시간 만에 마스터하려는 시도는 야심 차긴 하지만, 건강하지는 않습니다. 2400년 동안 옴의 법칙을 배울 필요는 없습니다만, 한 달 정도는 이것의 의미를 파악하는 데 쓰겠다고 다짐해 보시면 어떨까요? 옴의 법칙만 공부하고 전기 공부를 미래로 유보하자고 다짐해주세요. 그래야 옴의 법칙을 음미하고, 사용해 볼 수 있을테니까요. 옴의 법칙은 혁명적인 지식입니다. 옴의 법칙을 극진하게 대접한다면 더 어렵고 복잡한 것으로 나아갈 체력이 생길 것입니다.
옴의 법칙
옴의 법칙을 다시 적어보겠습니다.
위의 공식을 물에 비유해서 다시 써보겠습니다.
옴의 법칙은 우선 전기의 3가지 요소인 전류, 전압, 저항을 선명하게 정리해서 보여줍니다.
전류는 시간 당 전기회로를 지나간 전하의 양입니다. 회로로 흐르는 전류의 크기를 알면 전기적 힘을 파악할 수 있습니다. 영어로는 intensity of electric current라고 합니다. 줄여서 I 라고 합니다.
전압이란 전하를 밀어내는 힘이라고 할 수 있습니다. 그래서 전압이 커지면 전류도 커집니다. 영어로는 voltage 줄여서 V라고 합니다. 전압에 따라서 전류의 크기가 결정됩니다.
저항이란 전하의 움직임을 방해하는 것들입니다. 저항이 커질수록 전하가 덜 흐릅니다. 그래서 저항이 커지면 전류도 작아집니다. 영어로는 resistance 줄여서 R이라고 합니다. 회로에 연결한 전기 제품은 전기를 소비하면서 전하의 흐름을 방해하기 때문에 저항입니다. 전류의 크기를 조정하기 위해서 일부로 회로에 연결하는 저항도 있습니다. 아래와 같이 생겼습니다.
