V = IR
전압은 전류를 움직이는 연료와 같습니다.
아래 글은 직렬 회로 기준입니다.
1. 전압 (V)
■ 특징
전압은 기름이 담긴 기름통과 같습니다.
포크레인이 오면 포크레인에, 예초기가 오면 예초기에 기름을 공급할 뿐입니다.
기름통이 12V라면 12V 분량의 기름이 담긴 것이죠.
✔ 전압 그 자체는 혼자서 아무 일도 할 수 없음
■ 전압은 공급원
무엇이 연결되느냐에 따라 흐르는 전류가 결정되고,
전압은 그 전류를 밀어주는 역할만 합니다.
2. 전류 (I)
■ 특징
전류는 포크레인이나 예초기 같은 연장입니다.
기름이 없으면 아무 일도 없습니다.
✔ 전류가 흐르지 않으면 아무 일도 일어나지 않음
3. 회로가 작동하는 메커니즘
예초기에 12V기름을 넣고 일을 시작합니다.
■ 전압 강하
예초기(전류)가 풀(저항)을 베면서 일을 할 때마다 기름통의 12V 기름이 소진됩니다.
✔ 에너지 손실로 인해 전압이 낮아지는 현상
■ 전류 보존
예초기는 일을 마쳐도 그대로 남아있습니다. 단지 전압(기름)만 사용한 것입니다.
✔ 전류는 직렬 회로 어느 지점에서 측정해도 같은 값이 나옴
■ 폐회로
예초기 작업 동선을 미리 계획 할 때 기름창고(GND)를 도착 지점으로 해야 합니다. 기름통까지 들고 다니면 힘들잖아요.
출발하여 다시 창고로 돌아오는 길이 완전히 연결되어 순환하는 구조가 바로 폐회로입니다.
✔ 기름창고가 바로 마이너스(GND)
■ 개회로
기름이 많아도 작업장으로 가는 길이 끊어져(단선) 있으면 일을 할 수 없어요.
✔ 전압이 있어도 전류는 흐르지 않는다
■ 결론
✔ 에너지 소비는 전류가 아닙니다.
에너지를 소비하는 것은 전류 자체가 아니라 부하(저항)입니다.
✔ 에너지 소비는 전압 강하(ΔV)에서 일어납니다.
예초기가 풀(저항)을 벨 때 에너지가 소비되며, 그 결과로 기름이 줄어드는 현상이 바로 전압 강하(ΔV)입니다.
✔ 직렬 회로 어느 지점을 측정해도 전류 값은 동일합니다.
4. 공식으로 보는 인과관계
V = IR
이 식을 그대로 해석하면 다음과 같습니다.
✔ 기름통(V)의 크기와 길의 상태(R)가 결정되면, 그 상황에 맞는 연장의 크기(I)가 자동으로 결정됩니다.
✔ 기름통이 고정된 상태이고 길의 저항(R)이 커지면, 끌고 갈 수 있는 연장(I)의 크기는 줄어듭니다.
5. 마치며
✔ 전류가 아무리 강해도 전압이 없으면 움직일 수 없음
■ 전압 vs 전류: 무엇이 더 위험한가?
✔ 옴의 법칙
전압과 전류는 옴의 법칙(V = IR)으로 묶여 있어 둘을 분리해서 논하는 것 자체가 무의미합니다.