옴의 법칙

개요

옴의 법칙은 전기 회로에서 전압, 전류, 저항 사이의 기본 관계를 설명합니다: 도체를 통한 전류는 양단의 전압에 정비례하고 저항에 반비례합니다.

이 원리는 선형(옴) 도체 — 일정한 온도의 대부분의 금속 — 에 적용됩니다. 다이오드 및 서미스터와 같은 비옴 장치는 옴의 법칙을 따르지 않습니다.

주요 공식

옴의 법칙

$V = I \cdot R$

전력 소비

$P = V \cdot I = I^2 R = \frac{V^2}{R}$

에너지

$E = P \cdot t$

변수

전기 작업에서 일반적인 SI 접두사

실제 회로의 전류, 전압, 저항은 종종 여러 자릿수에 걸칩니다. 가장 자주 사용되는 접두사는 아래에 나열됩니다.

옴의 법칙 계산기

전력 계산기

단위 변환기

대화형 노모그램

원본 저항 및 전력 노모그램 이미지는 아래에 대화형 옴의 법칙 데이터셋으로 표현됩니다.

등가 표현

옴의 법칙은 다른 두 변수를 알 때 하나의 변수를 구하도록 재배열할 수 있습니다:

$V = I \cdot R \qquad I = \frac{V}{R} \qquad R = \frac{V}{I}$

마찬가지로, 전력 방정식의 세 가지 형태를 사용하여 가지고 있는 변수 쌍에서 전력을 계산할 수 있습니다:

$P = V \cdot I \qquad P = I^2 R \qquad P = \frac{V^2}{R}$

실용 예제

예제 1 — 단순 회로

12 V 배터리가 18 Ω 저항에 전력을 공급합니다:

$I = \frac{V}{R} = \frac{12}{18} = 0.667 \text{ A}$

소비 전력: $P = \frac{V^2}{R} = \frac{144}{18} = 8 \text{ W}$.

예제 2 — 저항 찾기

1 A 전류가 230 V 회로를 통해 흐릅니다:

$R = \frac{V}{I} = \frac{230}{1} = 230 \; \Omega$

예제 3 — SI 접두사 사용

3.3 kΩ 저항이 20 mA를 통과해야 합니다. 필요한 전압은:

$V = R \cdot I = 3300 \times 0.020 = 66 \text{ V}$

예제 4 — 기기 분석

230 V 공급의 100 W 전구는 다음을 소비합니다:

$I = \frac{P}{V} = \frac{100}{230} \approx 0.435 \text{ A}$

$R = \frac{V^2}{P} = \frac{230^2}{100} = 529 \; \Omega$

실용 예제 요약

복원된 원본 소스 표

다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.

옴의 법칙 소스 공식 관계

소스 공식 이미지와 계산기 관계는 비이미지 콘텐츠가 유지되도록 검색 가능한 표로 여기에 보존됩니다.

원본 소스 이미지

다음 원본 소스 이미지는 시각적 참조 자료를 잃지 않기 위해 보존됩니다. 이미지에 차트 또는 표 데이터가 포함된 경우 추출된 값은 페이지 표, 계산기 또는 대화형 차트로 표현됩니다. 나머지 이미지는 시각적 소스 참조로 유지됩니다.

옴의 법칙

공학 참고 사항

• 온도 의존성: 금속 도체의 저항은 온도에 따라 증가합니다. 옴의 법칙은 일정한 온도를 가정합니다. 높은 전류에서 발생하는 온도 상승은 저항을 변화시키고 선형 가정을 위반할 수 있습니다.
• AC 회로: 기본 DC 형태 $V = IR$는 $R$ 대신 임피던스 $Z$를 사용하여 AC로 확장됩니다: $V = I Z$. 리액티브 구성요소(커패시터, 인덕터)는 전압과 전류 사이에 위상 변화를 도입합니다.
• 전력 정격: 저항기는 최대 전력 소비에 대해 정격이 지정됩니다. 이를 초과하면 과열 및 고장이 발생합니다. 계산된 전력이 적절한 안전 여유를 가지고 부품 정격 미만인지 항상 확인하세요.
• 측정 안전: 멀티미터로 전류를 측정할 때는 회로를 끊고 전류계를 직렬로 연결하세요. 전압원에 전류계를 절대 연결하지 마십시오 — 거의 0에 가까운 내부 저항이 파괴적인 전류를 끌어들입니다.
• 접두사 연산: 계산 중에는 기본 SI 단위(V, A, Ω, W)로 작업하고 입출력 시 접두사를 변환하세요. 변환 없이 접두사를 혼합하는 것은 일반적인 오류 원인입니다.

참고 자료

• 옴의 법칙 — Engineering ToolBox (원본 소스)