저항이란?

저항은 전류의 흐름을 방해하는 전기적 소자로, 전류의 흐름을 방해함으로 신호의 크기를 줄이거나 전압을 나누는 역할을 한다. 저항이 하는 역할은 크게 4가지로 구분지을 수 있다.

[전기 회로도 저항 기호]

1) 전류/전압 변환

2) 전압분배 : 전압강하, 저항의 크기에 따라 전압이 분배된다.

3) 전류제한 : 저항값을 크게하고 전압이 일정하면 전류값을 조절 할 수 있다.

4) 풀업/풀다운 : 플로팅 현상 방지

 

옴의 법칙을 떠올려보자, 우선 옴(ohm)이란 바로 저항의 크기를 의미하고 기호로는 Ω로 표현한다.

옴의 법칙은 전류, 전압에 따른 저항의 크기 변화 법칙이다. 따라서 식으로 표현하자면,

 

저항(R) = 전압(V) / 전류(I) 로 나타낼수있고, 이 말은 저항값은 전압의 크기와 비례하고, 전류의 크기와는 반비례하다는 것이다.

 

[올바른 저항을 선정하는 법]

 

저항은 열을 발생시켜, 전기에너지를 소산시켜준다. 즉, 모든저항은 열을 발생시킨다는것이고, 여기서 저항을 고를때 주의해야 하는 것은 잘못된 저항을 사용하게 되면, 그 저항은 열을 버티지못하고 터질수도 있다는 것이다. 그렇게되면 경우에따라 큰 문제가 발생할 수도 있기때문에 저항도 알고 사용할 줄 알아야 한다.

 

저항에는 허용 전력(watt)와 저항값이 있다. 먼저 저항값을 선정하기 위해선 회로에 대한 정보(공급전압, 전압, 전류)를 알아야 한다.

 

+5V 전원과 LED를 예로 들어보겠다. LED는 2V, 20mA를 소비한다.

[전원과 저항과 LED]

 

저항값 = (입력전압(5V) - 구동전압(2V)) / 0.020 = 150Ω

 

즉, 150옴 저항을 사용하거나 그와 비슷한 저항을 사용하면 된다. LED에 2V가 걸리므로 저항에는 3V가 걸린다.

즉, 저항에 흐르는 전류가 LED 구동전류와 같아야 하므로, 

I(저항의 흐르는 전류) = V(저항에 걸리는 전압) / R(저항값)  = 3V / 150 = 20mA 이 성립한다.

 

아까 앞에서, 저항에는 허용 전력(watt)가 있다고 말했다.

[저항 소자]

저항은 허용 와트가 넘어가버리면 저항이 타버리기 때문에 잘 계산해줘야 한다. 1K옴 1/4 와트? 여기서 1/4 와트는 저항의 허용 와트가 0.25 watt란 것이다.

위 사진의 저항을 보면 파랑색과 갈색저항이 있다. 오른쪽 갈색 저항의 경우, 허용 전력은 1/4 (0.25)watt, 왼쪽의 파란색 저항의 경우 허용 전력은 1/6 watt를 나타낸 것 이다. 구동부품의 소모 전력값을 구하기위해서는 아래식을 사용하면 된다.

 

P(전력) = VI

 

LED를 예로들어, 전압 2V, 전류 0.020A 이므로, 

 

P = 2 * 0.020 = 0.04 watt 이므로, LED는 0.04 watt의 전력을 소모한다는 것으로 이보다 전력허용 값이 큰 저항을 사용하면 된다.