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고유 저항
회로이론에서 이야기 하는 저항은 전압과 전류의 비율이었다. 그러나 여기서 말하는 고유 저항은 매질이 가진 특성에 따라서 전기의 흐름을 방해하는 …
Source: fotc.tistory.com
Date Published: 6/25/2021
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(8)도체와 부도체, 그리고 고유저항이란? – 블로그
영어 소문자 p와 비슷한 글자는 고유저항이라고 하며 로(Rho)라고 읽습니다. 여기서 고유저항(specific resistanc, 固有抵抗)이란 바로 그 도체의 …
Source: blog.naver.com
Date Published: 1/15/2022
View: 9736
저항 – [정보통신기술용어해설]
[물성 저항] 고유저항/저항률/비저항/저항도 (Resistivity, ρ) [Ωㆍm],[μΩㆍ㎝] ㅇ 전기 도체의 형상(모양,크기)과 무관한 재료 고유의 전기 저항값 …Source: www.ktword.co.kr
Date Published: 4/13/2021
View: 7160
7. 저항 종류(고유저항, 접지저항, 접촉저항, 절연저항)
또한 도체의 면적(A)이 넓을수록 전자가 지나가면서 도체 내부를 덜 부딪히니까 저항이 작다. 그리고 저항률(ρ)이 큰 도체일수록 저항이 큰데 이 부분이 …
Source: yyxx.tistory.com
Date Published: 10/16/2021
View: 1693
저항 (R : Resistance) – 회로이론 제2강 – 아낌없이 주는 나무
저항, 고유저항. 가. 전기저항. ▣ 원인. ⊙ 물질의 원자 배열 : 원자의 배열이 질서있게 배열되어 있는지 아니면 촘촘하면서도.
Source: ok1659.tistory.com
Date Published: 12/19/2021
View: 7828
01. 전류 02. 옴의 법칙 03. 고유저항 04. 저항의 직병렬 05. 저항 …
고유저항[Ωㆍm]. : 도체의 길이[m] : 도체의 단 … 저항의 온도계수(도체의 저항) … ㆍ분류기: 전류계의측정범위를확대하기위해전류계와병렬로접속하는저항 …
Source: fire.dsu.ac.kr
Date Published: 9/18/2021
View: 8294
고유 저항 – TTA정보통신용어사전
표준 형태의 도체가 갖는 전기 저항. 고유 임피던스의 실수부이며 보통 체적 고유 저항률로 나타낸다. 계량 단위는 ‘Ωm’이다. 질량 고유 저항률로 나타내는 경우도 …
Source: word.tta.or.kr
Date Published: 3/23/2021
View: 2047
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주제에 대한 기사 평가 고유 저항
- Author: 전병칠
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- Date Published: 2017. 3. 28.
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고유 저항
회로이론에서 이야기 하는 저항은 전압과 전류의 비율이었다. 그러나 여기서 말하는 고유 저항은 매질이 가진 특성에 따라서 전기의 흐름을 방해하는 정도를 말한다. 그리고 그 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
$R=\rho \frac{l}{A}$[$\Omega$]
여기서 $\rho$는 비례상수이다.
즉, 저항(R)은 매질의 고유저항 상수($\rho$)와 매질의 길이($l$)에 비례하고 단면적($A$)에 반비례한다.
$\rho$의 단위를 생각해 보기 위해서 위 정의식에서 단위를 끄집어 내어 보면,
$\rho \times m / m^2$
$\rho \times 1/m$
이다.
여기서, $R$의 단위는 $\Omega$이므로, $rho$의 단위는 $\Omega ·m$가 된다.
즉, 1m 길이를 가지는 도체의 저항이 1$\Omega$라며 매질의 고유저항 상수는 1이 된다는 의미이다.
연동선 및 중요 전기전송로로 사용되는 매질의 고유저항 상수는 다음과 같이 외운다. 전기기사에서 과거에는 전송매질은 지름의 크기로 분류하였으나, 요즘에는 전송매질의 단면적을 기준으로 나누기 때문에 연동선의 고유저항도 보통 다음과 같이 나타낸다. 또한 외우기도 쉽다. 여기서 면적이 $mm^2$으로 표현 된 이유는 전선의 지름이 보통 밀리미터로 표현되기 때문이다.
연동선 고유 저항 : 1/58 [$\Omega · mm^2 / m$]
경동선 고유 저항 : 1/55 [$\Omega · mm^2 / m$]
알루미늄 고유 저항 : 1/35 [$\Omega · mm^2 / m$]
여기서 연동선을 거리(미터 단위)에 따른 저항값인 따른 고유저항 상수로 변경하려면 다음과 같이 계산하면 된다.
$\rho_{연동선}$
$= 1/58[\Omega · mm^2 / m]$
$= 1/58 ·\Omega·10^{-3} m 10^{-3} m / m$
$= 1/58 · \Omega · 10^{-6} m$
$= 0.017241 10^{-6}\Omega m$
$= 1.7241 10^{-2} 10^{-6} \Omega m$
$= 1.7241 10^{-8} [\Omega m]$
(8)도체와 부도체, 그리고 고유저항이란?
안녕하세요? 소망전기공사의 김기사 입니다.
지난 포스팅에서 우린 저항에 대해 알아보았습니다. 저항이란 쉽게 말해 전기의 흐름을 방해하는 것을 말한다고 하였는데 이 저항값은 우리가 보는 모든 물질에 따라 다르게 나타납니다.
전기가 흐르고 있는데 어떤 것에 손을 대면 찌릿~ 하고 전기가 느껴지기도 하는가 하면 어떤 것은 전혀 전기를 느낄 수 없습니다. 이번 포스팅에선 이런것과 관련해서 하나하나 풀어 보도록 합시다.
전기기사 공부가 어려웠던지라 다른 사람은 전기가 어렵지 않길 바라는 김기사는 이번 포스팅도 누구나 이해하기 쉽게 쓰도록 노력 해보겠습니다. 차근차근 따라오세요~
-전기가 잘 통하는 물질, 도체
이미 지난 포스팅들을 대강 보셨으면 알겠지만 전선은 구리(동)이 주로 이루어져 이곳에 전기가 통합니다. 즉, 전기가 통하는 전선을 만져도 구리부분을 만지면 전기가 오지만 그 겉을 감싸고 있는 비닐등의 보호장치를 만지면 전기가 통한다는 것을 못 느낍니다.
즉 전선 내 전기가 직접 통하는 부분인 구리가 바로 도체가 됩니다. 도체란 전기전도체의 약자로 전기전도체 (電氣傳導體)는 전도도가 높아서 전기가 통하기 쉬운 재료를 말합니다.
특히 구리는 단순히 전선의 도체뿐만 아니라 파이프, 동전등 다양한 분야에서 사용되고 있고 재활용 할 수 있는 금속입니다.
우리가 알고 있는 금속은 모두 전도체라고 볼 수 있습니다. 즉 금속은 모두 전기가 통할 수 있다고 볼 수 있습니다.
그런데 여기서 한가지 의문이 들 수 있습니다. 사람의 몸은 쇳덩어리 같은 금속도 아닌데 왜 전기가 통할까요? 내 몸 어디선가 철가루가 있어서 그런걸까요?
그 이유는 순수한 물인 증류수 그 자체는 전기가 통하지 않으나 미량의 소금이 들어가게 되면 그 즉시 도체로 성질이 변하게 됩니다. 인간이나 동물은 몸에 극소의 소금 성분인 나트륨을 가지고 있기 때문에 전기가 통하는 도체가 되는 것이고 이로 인한 감전이 생기는 것입니다. 즉, 사람 몸속에 쇳가루가 없어도 도체라는 점. 확실히 알아 두세요.
-전기가 잘 통하지 않는 물질, 부도체
그 반면에 전기가 통하지 않는 물질도 있습니다. 어떻게든 전기를 통하게 하려고 해도 좀처럼 통하지 않는 물질. 바로 부도체라고 합니다. 일반적으로 부도체라는 단어보단 절연체(絶緣體)라는 단어를 훨씬 많이 씁니다. 예전 포스팅중 전선에 대해 이야기 했을때 우리를 전기로 부터 안전하게 보호 해주는 것에 대해 절연이라고 이야기 했을 것입니다. 여기서 말한 절연이 바로 전기가 통하지 않는다는 것을 말합니다.
그리고 이렇게 전기가 통해도 접촉시 안전하게 보호 껍데기가 있는 전선을 절연전선이라고 합니다.
그렇다면 이렇게 보호가 되지 않는 전선도 있을까요?
그렇습니다. 생각외로 흔하게 볼 수 있습니다. 바로 송전탑의 송전선과 일부 전봇대의 배전선이 바로 그러한 경우입니다. 이렇게 절연물질로 보호 되지 않은 전선을 벗을 나(裸)를 써서 나전선(裸電線)이라고 합니다.
물론 전기안전 규격에 맞게 이들 전선을 통과 시키므로 일반인은 일부러 감전되려고 노력 하지 않는한 이로 인한 피해를 받을 일이 거의 없으니 걱정하지 않으셔도 됩니다. 송전탑과 전봇대의 전선이 높게 있는 이유도 자신이 키가 크다는 것을 자랑하려고 하는게 아닌 안전을 위해서랍니다.
김기사 작업용 조끼 주머니에서 나온 테이프 입니다. 보통 전기작업때 쓰이는 검정테이프[!]라고 이야기 하지만 실제로는 고무와 비닐, 합성수지등이 적절한 혼합비로 만들어진 ‘절연테이프’가 올바른 명칭입니다. 전기로부터 안전을 꽉 붙잡아주는 역할을 해주는 것이지요.
참고로 도체와 절연체(부도체) 중간의 성질을 지니고 있는 것을 반도체(半導體)라고 합니다. 반도체에 대해서는 뭔가 우리 주변에서 흔히 들어 보셨을 겁니다. 바로 전자제품에 들어가는 핵심 부품입니다. 실제로 반도체의 발달이 전자제품 발달에 지대한 영향을 미친 것은 사실입니다.
복잡하게 보이는 회로속에 다리가 여러개 달린 벌레[!]같이 생긴 반도체. 반도체는 전기보다는 전자쪽에서 주로 다루고 김기사도 반도체에 대해선 사실 아는게 거의 없다보니까 뭐라 해줄 말이 없네요.
그저 대한민국은 세계적인 반도체 생산국이다! (역시, 반도국가) 정도만 알고 있습니다.
-도체와 부도체를 구분 짓는 값, 고유저항
간략하게 도체와 부도체에 대해 알아 보았습니다. 그런데 분명 그런게 있을 겁니다. 같은 금속이여도 전기가 더 잘통하는 도체가 있을 수 있습니다. 분명 이런 도체를 통해 전기를 흐르게 하면 훨씬 잘 흐르겠지요. 그런데 그것을 수치로 표현 하면 더 와닿겠지요.
여기서 나온 개념이 바로 고유저항입니다.
일단 저항(R)을 좀더 뜯어보도록 합시다. 아래 공식을 봐주세요.
영어 소문자 p와 비슷한 글자는 고유저항이라고 하며 로(Rho)라고 읽습니다. 여기서 고유저항(specific resistanc, 固有抵抗)이란 바로 그 도체의 고유의 저항값을 말하는 것입니다. 단위는 [Ωㆍmm2/m]를 사용합니다. 퍽이나 복잡한 것 같지만 알고보면 간단합니다.
위의 식에서 L은 길이로서 단위는 미터[m]를 사용하고 아래 A는 굵기를 말하는 것으로서 제곱밀리미터[mm2]를 사용합니다. 즉, 저항이란 고유저항과 길이에 비례하고 굵기에 반비례 한다는 것을 알 수 있습니다. 고유저항이 크면 클수록 저항이 크다고 볼 수 있습니다.
재 료 고유저항 (20℃ 에서) ×10-2 [Ω.mm2/m] 은(Ag) 1.62 구 리(Cu) 1.69 경동 1.77 알루미늄(A1) 2.62 금(Au) 2.4 백 금(Pt) 10.5 텅 스 텐(W) 5.48 순 철(Fe) 10 주철 75~100 규소 철 50~60 니 켈 (Ni) 6. 9 탄 소 (C) 3500~7500
위의 표는 주요 재료의 고유저항값입니다.
저항은 온도와도 관련이 있기 때문에 20[℃] 기준입니다. 위의 표에서 고유저항 값이 낮을 수록 ‘전기가 잘 통하는 물질=저항이 낮은 물질’이라고 볼 수 있습니다. 가장 저항이 낮은 물질은 은이지만 실제로는 은 자체의 가격이 비싸기 때문에 전선의 도체로는 사용되지 않고 있습니다. 물론 극히 일부에서는 사용하고 있긴 합니다.
그래서 붉은색으로 표기된 물질이 주로 전선에서 사용 되고 있는 것입니다. 구리는 가격대비 저항도 적기 때문에 전선에서 많이 사용하고 있습니다.
알루미늄은 주로 송/배전선에서 쓰이는데 그 이유는 일단 구리보다 가격이 저렴한데다가 무게가 가볍기 때문에 사용 됩니다.
특히 송전탑은 위에서 언급한 절연으로 보호되고 있지 않은 나전선입니다. 그 이유는 송전탑과 송전탑 사이 거리가 꽤나 되는데 무거운 절연 물질로 감싸게 되면 그만큼 무게가 많이 나가게 되어 송전탑에게도 무리가 가고 심지어는 전선이 축 늘어져 또 다른 사고가 날 수 있기 때문입니다. 같은 이유로 무거운 구리대신 알루미늄을 사용합니다.
이렇게 송배전에 쓰이는 전선을 강심 알루미늄 연선(ACSR, Aluminum Conductor, Steel Reinforced) 이라고 합니다. 전기기사에서도 나오는 이야기니 공부하시는 분을 꼭 알아두세요.
위 사진은 강심알루미늄 연선(ACSR)을 가까이에서 본 모습입니다. 누런 구리가 아닌 하얀 알루미늄입니다. 그런데 왜 우리가 눈에 보이는 송전선이나 전봇대의 배전선은 검게 보일까요? 때가 타서 그런걸까요?
물론 때가 타고 오염이 될 수도 있지만 알루미늄은 다른 금속에 비해 공기중에 산화가 잘 되기 때문에 그렇습니다. 매끈하던 알루미늄도 산화가 되면 울퉁불퉁해지고 색이 검게 바래지는 것입니다.
이번 포스팅에서 한 내용을 간략하게 정리하면 아래의 표와 같습니다.
위의 표와 살짝 수치가 다른데 이는 측정 환경에 따라 조금씩 다를 수 있는 오차 정도로 생각하시면 됩니다. 비저항 값이 낮을 수록 저항이 낮다=전기가 잘 통한다고 보시면 됩니다.
참고로 니크롬은 금속 도체임에도 불구하고 다른 물질에 비해 저항값이 높은데 이는 바로 지난 포스팅에서 전열기 이야기를 하며 언급했습니다. 저항때문에 열이 발생하는데 전기가 통하면서도 저항이 커서 열을 만들때 니크롬선이 사용 된다고요.
이번 포스팅 내용도 저항에 대한 기본 개념만 있으시다면 사실 크게 어렵지 않습니다. 저항에 대해서 궁금하시면 바로 지난 포스팅을 한번 쭉 읽어보시길 바랍니다.
그럼 다음 포스팅에서 또 만나요! 감사합니다.
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7. 저항 종류(고유저항, 접지저항, 접촉저항, 절연저항)
7. 저항 종류(고유저항, 접지저항, 접촉저항, 절연저항)
전기회로에 나오는 저항에 대해서는 앞에서 공부해보았다.
1. ‘저항(Resistor)’과 ‘오옴의 법칙(Ohm’s Law)’ (tistory.com)
저항은 영어로 ‘Resistance’ 이며
전기가 흐를 때 그 흐름을 방해하는 역할을 한다.
그런데 저항이 커야 좋은 경우가 있고 작아야 좋은 경우가 있다.
이는 저항의 종류에 따라서 다르다.
저항의 대표적인 4가지(고유저항, 접지저항, 접촉저항, 절연저항)를 알아보고
어떤 경우에 저항이 커야 좋고 작아야 좋은 지 알아보자.
저항
(1) 고유저항
(2) 접지저항
(3) 접촉저항
(4) 절연저항
(1) 고유저항
어떤 물질이 가지고 있는 기본적인 저항이다.
어떤 물질 내부에 전자가 이동할 때 얼마나 많은 힘이 들까 정도를 말할 수 있다.
전기저항을 식으로 나타내면
전기저항 식
저항 R = ρ x (l/A)
( l = 도체의 길이, A = 도체의 면적, ρ = 저항률(도체가 가지고 있는 고유특성) )
전기저항은 도체의 길이(l)가 길수록 전자가 지나가면서 도체 내부를 많이 부딪히며 다니니까 저항이 크다.
또한 도체의 면적(A)이 넓을수록 전자가 지나가면서 도체 내부를 덜 부딪히니까 저항이 작다.
그리고 저항률(ρ)이 큰 도체일수록 저항이 큰데 이 부분이 도체가 가지고 있는 고유특성인 고유저항이다.
고유저항이 큰 물질은 전기를 잘 흘리지 못한다.
고유저항이 큰 물질을 부도체라고 부르고
고유저항이 작은 물질을 도체라고 부른다.
고유저항이 작은 알루미늄이나 구리와 같은 도체는 전기를 잘 흘리므로 전선으로 사용하기에 적합하다.
(2) 접지저항
전기에서 접지란 어떤 것인지 앞에서 공부해보았다.
https://yyxx.tistory.com/194
땅은 아주 넓어서 지구 어디에나 있고 아주 많은 전하를 받아낼 수 있다.
땅에 피뢰침을 설치
그래서 피뢰침을 땅에 설치하게 되면 벼락과 같은 큰 이상전하가 발생하더라도
그 이상전하를 대지로 방전시킬 수 있다.
피뢰침이 땅으로 이상전하를 방전시킴
이때 이 땅과 피뢰침 간의 저항을 ‘접지저항’이라고 한다.
저항이 작을수록 더 많은 전류가 흐를 수 있다.
피뢰침은 벼락과 같은 이상전하를 방전시키는 목적이므로 최대한 많은 전류가 흘러야 제 역할을 할 수가 있다.
그러므로 접지저항이 작을수록 이상전하를 방전시키는데 유리하다.
접지저항이 작아지면 대지로 이상전하가 잘 흐르게 된다.
그래서 접지저항은 몇 옴 이하여야 한다는 규정이 존재한다.
이러한 규정을 맞추기 위해서 접지저항을 줄이는 여러가지 방법이 존재한다.
땅이 너무 건조하거나 돌이 있는 곳에서는 접지저항이 커지면 이상전류가 땅으로 잘 스며들지 못하게 된다.
접지저항을 줄이는 방법으로는
(1) 접지저감제를 사용하면 접지저항을 줄일 수 있다.
(2) 피뢰침을 땅에 제대로 꽂혀있게 하기 위해 땅에서 판이라던지 봉의 형태로 하여 대지와 접촉면적을 넓힌다.
(3) 전선의 굵기를 굵게 한다.
(4) 땅을 판 후 접지봉을 넣는 게 아니라 땅에 접지봉을 때려박아 넣음으로써 대지와 접촉면적을 넓힌다.
이런 방법을 이용하면 접지저항을 줄여서 피뢰기로 이상전압을 방전시키는데 유리해진다.
접지저항을 줄이면 이상전류가 땅으로 더 잘 스며든다.
(3) 접촉저항
접촉저항은 만날 때의 저항이다.
예를 들면 집에서 사용하는 스위치에서 접촉저항을 볼 수 있다.
전등 스위치
스위치로 집안의 불을 켰다 껐다 한다고 해보자.
스위치 ON/OFF 로 전등 껐다 킴
집에서 스위치를 온오프 하는 횟수는 하루에도 수없이 많다.
그런데 스위치를 온오프 하는 접촉과정에서 반드시 스파크가 생긴다.
스위치 ON/OFF 과정에서 접촉부간에 스파크 발생 (접촉저항이 클수록 큰 스파크 발생)
접촉되는 부분은 아주 얇고 좁은 부분이기 때문에 큰 열을 발생시킬 수 있다.,
이 접촉되는 부분의 저항이 접촉저항이다.
스위치를 많이 사용하다 보면 스위치가 과도한 열에 의해 손상될 가능성이 있기 때문에
접촉저항은 작아야 한다. 접촉저항이 크면 더 많은 스파크와 열을 발생시킨다.
그리고 스위치에서 접촉저항이 크게 되면 램프쪽으로 전류를 잘 통과시키지 못한다.
스위치와 램프는 저항 두 개가 직렬로 연결된 것과 같다.
스위치와 램프는 직렬로 연결된 두 저항과 같다.
스위치의 접촉저항이 크면 전류가 스위치 쪽에 많이 걸리게 되므로 좋지 않다.
그래서 스위치의 접촉부위의 저항을 낮게 하기 위해서 특수 합금을 이용하여 도금하거나 적절한 재료를 사용하여
접촉저항을 줄여야 한다.
(4) 절연저항
전선을 보면 전기가 흐르는 도체의 주변을
전기가 흐르지 않는 절연물로 감싸고 있는 형태이다.
전선을 전기가 통하지 않는 절연물이 감싸고 있음
전압이 인가되었을 때 절연체가 나타내는 전기 저항을 ‘절연저항’이라고 부른다.
전기는 밖으로 나가려고 하는데 고무와 같은 절연물이 막아서 나가지 못하므로 안전하게 전선을 다룰 수 있다.
절연물은 절연저항이 커야 제대로 역할을 하게 된다.
만약에 어떠한 이유로 절연물의 성능이 낮아졌다고 해보자.
햇볕을 너무 쐬거나, 물리적으로 파이거나 해서 절연저항이 낮아지게 되면
절연저항이 낮아진 부분을 통해서 전자가 새어나갈 수 있다.
이렇게 새어나가는 전류를 ‘누설전류’라고 하고 전기 누전이 발생했다고 한다.
https://yyxx.tistory.com/196
만약에 집에서 차단기가 자꾸 떨어진다고 해보자.
집에서 사용하는 전자제품의 이상으로 생각해서 전자제품의 플러그를 콘센트에서 모두 뽑았는데도
누전차단기가 올라가지 않는다.
이런 경우에는 집에 배선되어 있는 선로에 이상이 있을 가능성이 크다.
집안 전기 선로 어딘가의 절연저항이 약해져서 그 부분으로 전기가 새어나갔을 가능성이 있다.
이런 경우 측정장치를 이용해서 절연저항이 적절한지 이상이 없는지 확인해볼 필요가 있다.
전기가 누전될 경우
화재, 감전의 위험이 있기 때문에 절연은 중요하다.
그래서 전기가 새어나가지 않도록 절연저항을 크게 하는 게 중요하다.
절연저항을 크게 하기 위해서는 고유저항이 큰 물질을 절연물로 사용하면 된다.
▣ 저항은 전기의 흐름을 방해하는 작용을 말한다. 저항은 그 물질의 고유특성 즉
물질의 구성성분에 따라 달라지는데 이를 고유저항이라고 한다. 또한 저항은
물질의 형태에 따라 저항이 달라지기도 한다. 전선을 생각하면 전선의 굵기가
굵으면 전기저항값은 작아지고 전선을 굵기가 작으면 저항값은 높아진다.
전선의 길이가 길면 전기저항값은 높아지고 전선의 길이가 짧은면 반대로
전기저항값은 작아진다.
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