[8장] 저항의 종류와 특성
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저항의 종류와 특성
소개
전기 회로에서 전류의 흐름을 제한하는 장치인 저항은 다양한 종류와 특성을 가지고 있습니다. 이러한 저항은 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 역할을 하며, 전압을 낮추는 역할도 수행합니다. 따라서 전자 회로에서 저항은 중요한 구성 요소입니다. 이 글에서는 저항의 기본 개념과 특성, 그리고 실제 응용 분야에 대해 알아보겠습니다.
저항이란?
저항은 전기적인 저항값(옴, Ω)으로 표시되며, 전류의 흐름을 제한하는 역할을 합니다. 저항값은 해당 저항의 길이, 단면적, 그리고 저항성에 따라 결정됩니다. 옴의 법칙에 따르면, 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례합니다. 또한, 저항이 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키기 때문에, 저항은 주로 열을 발생시키는 요소입니다.
저항의 종류
저항은 다양한 종류로 나뉘어집니다. 여기에는 일반용 저항, 금속피막형 저항, 세라믹피막형 저항, 시멘트저항기, 후막칩저항기, 그리고 서미스터 등이 있습니다. 각각의 저항은 특정한 용도와 특성을 가지고 있습니다.
- 일반용 저항: 가장 많이 사용되며 가격이 저렴하고 다양한 용도에 사용됩니다. 전류 잡음이 크기 때문에 고정밀도를 요구하는 경우에는 금속피막형을 사용합니다.
- 금속피막형 저항: 정밀한 저항이 필요한 경우에 사용되며 고주파 특성이 좋아 디지털 회로에 널리 사용됩니다.
- 세라믹피막형 저항: 고내압, 고저항의 제품을 만들기가 용이하며 생산 가격이 저렴합니다. 하지만 습기에 약하고 온도계수가 큽니다.
- 시멘트저항기: 열에 강하고 소형에 많은 전류를 흘릴 수 있어 전원 회로 등에 널리 사용됩니다.
- 후막칩저항기: 소형이고 고주파 특성이 우수하여 핸드폰, 컴퓨터 등의 최신 기기에 널리 사용됩니다. 단, 가격이 비싸고 납땜조건의 관리가 필요합니다.
- 서미스터: 온도 측정에 사용되며 NTC 서미스터가 가장 널리 사용됩니다. 온도 측정 범위는 -50℃ ~ 500℃이며 실온 부근의 온도 측정에 주로 사용됩니다.
저항 색상표를 작성하기 위해 필요한 것은 저항의 색상 코드를 나타내는 다양한 색상이 포함된 차트입니다. 이 차트는 일반적으로 저항기의 색상 밴드를 해석하는 데 사용되며, 각 색상은 특정 수치나 곱셈 계수를 나타냅니다. 예를 들어, 빨강은 2를, 파랑은 6을, 금은 곱셈 계수 0.1을 나타낼 수 있습니다.
저항 색상표를 만들 때는 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다:
- 색상 밴드: 일반적으로 4~6개의 색상 밴드가 있으며 각각 다른 값을 나타냅니다.
- 값: 각 색상 밴드가 대표하는 저항 값 또는 곱셈 계수.
- 허용 오차: 특정 색상이 나타내는 저항의 허용 오차를 나타냅니다.
- 레이아웃: 쉽게 읽을 수 있도록 명확하고 직관적인 레이아웃을 사용해야 합니다.
색상 | 1번째 밴드 (1st Digit) | 2번째 밴드 (2nd Digit) | 3번째 밴드 (Multiplier) | 4번째 밴드 (Tolerance) | 5번째 밴드 (Tolerance) |
---|---|---|---|---|---|
검정 | 0 | 0 | x1 (1) | – | – |
갈색 | 1 | 1 | x10 (10) | ±1% | – |
빨강 | 2 | 2 | x100 (100) | ±2% | – |
주황 | 3 | 3 | x1,000 (1k) | – | – |
노랑 | 4 | 4 | x10,000 (10k) | – | – |
초록 | 5 | 5 | x100,000 (100k) | ±0.5% | – |
파랑 | 6 | 6 | x1,000,000 (1M) | ±0.25% | – |
보라 | 7 | 7 | x10,000,000 (10M) | ±0.1% | – |
회색 | 8 | 8 | x100,000,000 (100M) | ±0.05% | – |
흰색 | 9 | 9 | – | – | – |
금색 | – | – | x0.1 (0.1) | ±5% | – |
은색 | – | – | x0.01 (0.01) | ±10% | – |
없음 | – | – | – | ±20% | – |
위 표는 표준 저항기 색상 코드를 나타냅니다. 첫 번째 및 두 번째 밴드는 저항 값의 첫 번째 및 두 번째 숫자를 나타내고, 세 번째 밴드는 이 값에 곱해질 수치(곱셈 계수)를 나타냅니다. 네 번째 밴드는 저항 값의 허용 오차를 나타내며, 다섯 번째 밴드는 더 높은 정밀도의 저항기에서 사용됩니다.
결론
저항은 전기 회로에서 중요한 역할을 수행하며, 다양한 종류와 특성을 가지고 있습니다. 이를 활용하여 전기 회로를 설계하고 구성할 때 적절한 저항을 선택하는 것이 중요합니다. 저항은 전류의 흐름을 제한하고 전압을 조절하는 등 다양한 기능을 수행하므로, 전자 기기 개발자나 전기 공학자에게 필수적인 개념입니다.