V = IR로 표현되는 옴의 법칙은 전압 · 전류 · 저항의 관계를 식으로 표현한 것입니다. '옴의 법칙'은 전기 분야에서 특히 중요한데, 옴의 법칙을 한번 마스터 해 두면, 전류, 전압, 저항의 알고 싶은 값을 마음껏 구할 수 있게 됩니다.
1. 옴의 법칙이란
[옴의 법칙의 이름의 유래]
약 200년 전 독일의 물리학자인 옴이 발견했기 때문에 '옴의 법칙'이라고합니다. 사실 옴씨가 발견하기 45년 전에 다른 사람이 발겼했으나, 당시 세상에 발표하지를 않았습니다.
따라서 먼저 발표한 옴씨의 이름을 따서 옴의 법칙이 되었고, 처음 발견한 사람의 이름은 잊혀기게 됐습니다. 슬픈 이야기입니다. 꼭 발표를 합시다!
[옴의 법칙에 사용되는 문자]
옴의 법칙은 V, I R이라는 세 글자가 사용되고 있습니다. 각각
v= 전압 (volt)
I= 전류 (ampair)
R= 저항 (resistance)
을 의미한답니다.
2. 옴의 법칙 사용
'옴의 법칙'을 알고 있어도 사용법을 알고 않으면 의미가 없습니다. 간단한 예제를 풀어 사용법의 기초를 익혀 봅시다.
공식 원래의 형태 [V = IR] 를 암기 해 버리면 나머지는 식을 변형하여 전류와 저항의 값을 구할 수 있습니다. 최대한 암기는 줄이고, 이해를 높이도록 하면 좋겠습니다.
수학 방정식을 풀때에는 "얻고 싶은 문자를 왼쪽에, 나머지는 오른쪽에" 라는 방법이 있는데, 수학뿐만 아니라 물리적으로도 사용할 수있는 요령입니다. 옴의 법칙에서도 사용합시다!
전압을 구하기
전압을 구하는 경우에는, 위에서 설명한 것처럼 구하고자 하는 전압 V를 왼쪽에 전류 I와 저항 R을 왼쪽에 두고 값을 구해보도록 합니다.
V=IR
옴 법칙의 원래의 모양 이군요 (변형할 필요가 없겠네요) 그러면 예제를 통해서 실제 옴의 법칙을 사용해 보자구요.
[예제]
건전지에 3Ω의 저항을 연결하여 스위치를 on으로하면 2A의 전류가 흘렀습니다. 이때 배터리의 전압 (v)를 구하라.
[풀이]
V=IR
V=2*3
V=6
[해설]
「전압」 「전류」 「저항」을 요구하는 문제가 나오면. 우선 '옴의 법칙'으로 해결할 수 있을지 공식적으로 대입해 봅니다. 이 경우에는 공식의 적용만으로 값을 구할 수 있습니다.
전류를 구하는 경우
전류 I를 구하는 경우에는 전류를 나타내는 I를 왼쪽에 전압 V와 저항 R을 오른쪽에 두도록 합시다.
①V=IR
②IR=V
③IR/R=V/R
④I=V/R
이렇게 풀어놓고 보면 옴의 법칙 식의 양변을 R로 나눈것 뿐이네요. I=V/R 이것으로 전류를 요청할 수 있습니다. 전류를 구하기위한 '옴의 법칙'을 암기할 것이 아니라 식을 이해하고 변형하면 좋을 듯 하네요. 그럼 예제를 통해 실제 사용하는 방법을 살펴 보도록 하겠습니다.
[예제]
6v 배터리와 3Ω의 저항을 이용하여 회로를 만들었다. 흐르는 전류 (A)를 구하라.
I=V/R
I=6/3
I=2
[해설]
옴의 법칙 공식을 변형하여 숫자를 대입하여 구할 수 있습니다.
저항을 구하는 경우
저항을 구하는 경우에도 전류를 구하는 경우와 같은 방법을 쓰기만 하면 됩니다. 얻고 싶은 저항 R을 왼쪽에, 그 이외의 전압 V와 전류 I를 오른쪽에 가져갑니다.
IR=V
IR/I=V/I
R=V/I
그럼 예제를 살펴 보도록 하겠습니다.
[예제]
6v 배터리에 저항을 연결하여 회로를 만든 결과, 3A의 전류가 흘렀다. 이때의 저항 값(Ω)를 구하라.
R=V/I
R=6/3
R=2
[해설]
옴의 법칙 공식을 변형하여 숫자를 대입하여 구할 수 있습니다.
[기타]
직렬 저항의 경우 저항의 합은 다음과 같습니다.
R=R1+R2
병렬 저항의 경우 저항의 합은 다음과 같습니다.
1/R=1/R1+1/R2