수동 소자(R : 저항, L : 인덕터, C : 커패시터)

회로를 구성하는 부품으로 수동소자와 능동소자가 있다. 복잡한 회로를 해석하는데 기본적인 소자들의 특성을 정리한다. 수동소자의 종류와 각각의 부품의 특성을 알아보자

1. 저항(R)
   • 저항은 말하는 그대로 전기의 흐름을 방해하는 부품이다. 임의의 도체에 자유전자가 흐르게 되면 원자와 자유전자가 충돌하게 된다. 이에 의해 빛이나 열로 방출된다. 자유전자의 충돌이 더욱 심화되면 전자의 자유 이동은 점점 줄어들고, 전류 흐름 또한 줄어들게 된다. 이와 같이 전류의 흐름을 방해하는 정도를 저항(resistance)으로 표현한다.
   • 저항의 단위는 옴(ohm), 기호 표기는 R이다.
   • 저항에 영향을 주는 4가지 요소는 물질(재질), 길이, 단면적, 온도 등이 있다.
   • 일반적으로 도체의 저항은 온도에 비례하여 증가한다. (온도가 증가할수록 입자들의 움직임이 활발해져 자유전자의 움직임을 방해하기 때문)
   • 저항은 길이(l)에 비례하고, 단면적(A)에 반비례한다.
2. 인덕터(L)
   • 구리, 알루미늄 등을 절연 재료로 감싼 다음, 그 둘레를 도선으로 감아 놓은 소자이다.
   • 도선을 감아 코일 현태로 만들면 기본적인 인덕터가 된고 또다른 명칭으로는 코일(coil)이라고 말하기도 한다.
   • 인덕터에 전류가 흐르게 되면 전자기장이 형성되고 전자기장도 변화한다.(전류가 커지면 자기장이 커지고, 전류가 작아지면 자기장 또한 작아진다)
   • 전자기장이 변화하게 되면  전류의 변화를 방해하는 방향으로 코일 내에 유도전압이 발생한다. 이러한 특성을 인덕턴스하고 한다.
   • 단위는 헨리(H), 기호표기는 L이다.
   • 이러한 특성으로 전류의 급속한 변화량에 따라 전압이 유도되며 변화를 억제하는 기능도 한다.
3. 커패시터(콘덴서, C)
   • 두개의 도체 사이의 공간에 전하를 모으는 소자로, 축전기, 콘덴서, 캐패시터 등으로 불린다.
   • 커패시터는 보통 두개의 도체판으로 구성되며, 그 사이에 절연체가 들어간다. 각 도체판 표면과 절연체의 경계부분에 전하가 축척되고, 양 표면에 모이는 전하량의 크기는 같지만 부호는 반대다.
   • 커패시터의 전기용량은 전하량과 전위차로 나타낸다.
   • 정전용량 : C, 전하량 : Q, 전위차 : V 라고 한다.