전기저항: 두 판 사이의 차이
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:<math> V = I R</math>
:<small><math>I</math>: 전류, <math>V</math>: 전압, <math>R</math>: 저항</small>
== 온저항 ==
{{본문|온저항}}
[[전기 회로]]에서 [[직류]]와 달리 [[교류]]는 일정한 주기를 갖고 [[전압]]과 [[전류]]가 변화한다.<ref>Hayt, William (1989). Engineering Electromagnetics (5th ed.). McGraw-Hill. p. 312. ISBN 0-07-027406-1.</ref> 일반적으로 전압, 전류의 변화는 [[사인파]] 형태를 띈다.<ref name="최윤식">최윤식, 《기초 회로 이론》, 한빛미디어, 2011년, ISBN 978-89-7914-894-7, 320쪽</ref> 따라서 한 주기를 놓고 보았을 때 전체 전압 또는 전류의 총 변화량은 0 이 되어버린다. 그러나 실재 전기 회로가 하는 [[일 (물리)|일]]의 양은 0 이 아니므로 특정 순간의 전압과 전류의 양인 순시값과 일정 주기에서 실재 투여되는 [[실효값]]을 고려하여야 한다.<ref>이기영, 《대학물리학》, 한빛아카데미, 2011년, ISBN 978-89-7914-897-8, 477-478쪽</ref> [[온저항]]({{llang|en|Impedance|임피던스}})은 교류에 [[옴의 법칙]]을 적용하여 교류의 전류에 대한 전압의 비를 나타낸 것이다. 약어로는 <math>Z</math>가 쓰인다. 회로 이론에서는 영어인 임피던스로 표기되는 경우가 더 많다.<ref name="RFDH">[http://www.rfdh.com/bas_rf/imp.htm 임피던스], RFDH</ref>
:<math>Z = \frac{V}{I}</math>
:<small><math>Z</math>: 온저항, <math>I</math>: 전류, <math>V</math>: 전압</small>
일반적인 공급 전원은 동상(同相, in phase)이므로 전압과 전류의 위상과 순간 변위는 같다고 간주하여 계산할 수 있다.<ref>교류에서 전압과 전류의 변화 주기가 같을 때 동상 관계에 있다고 한다 - Earl D. Gates, 강동욱 외 역, 《전기전자공학개론》, 홍릉과학출판사, 2003년, ISBN 89-7283-315-0, 143쪽</ref> 전기 회로가 저항 성분만을 갖는다면 전압과 전류의 위상변화는 없고 온저항 역시 전원의 실효 전압과 실효 전류로만 계산될 수 있다. 그러나, [[유도계수]]를 갖는 [[유도기]]나 [[전기용량]]을 갖는 [[축전기]]는 전류와 전압의 위상을 변화시킨다. 순수한 유도계수 회로나 전기용량 회로에서 전압과 전류는 90°의 위상차이를 보인다. 실재 모든 전기 회로는 저항 성분이 함께 나타나기 때문에 전압과 전류의 위상차는 0°와 90°사이의 어떠한 값이 된다.<ref>Earl D. Gates, 강동욱 외 역, 《전기전자공학개론》, 홍릉과학출판사, 2003년, ISBN 89-7283-315-0, 163쪽</ref>
[[파일:VI phase.png|thumb|center|300px|[[축전기]](위)와 [[유도기]](아래)의 전압 전류 위상 변화]]
교류 전기 회로에서 온저항은 전압과 전류의 위상차에 따른 변화를 반영하여 계산하게 된다. 위상차에 의해 발생하는 저항 성분의 변위 백터를 [[반응저항]]이라고 한다. 반응저항은 빛이나 열을 발생시키는 일을 하지는 않지만 전기 에너지의 일부를 흡수하거나 배출하는 역할을 하기 때문에 결과적으로 온저항의 값에 영향을 미친다.<ref name="RFDH" /> 따라서 교류 회로의 전기저항은 빛과 열을 발생시키며 [[전기 부하]]의 역할을 하는 실효저항과 유도기나 축전기 등의 위상 변화에 따라 발생하는 반응저항으로 구분될 수 있다. 실재 전기 부품은 유도기나 축전기 역시 스스로도 자체 저항값을 갖고 있기 때문에 순수한 유도계수나 전기용량에 부품 자체의 실효저항을 직렬 연결한 것으로 파악하는 [[등가회로]]를 이용하여 계산한다.<ref>전자기술연구회, 《초보의 전기전자교본》, 기문사, 1988년, ISBN 978-89-7723-038-5, 103쪽</ref>
순수 유도계수에 의한 위상 변화는 전류가 전압보다 90° 앞서고, 전기용량에 의한 위상 변화에서는 전류가 전압보다 90°뒤에 놓인다.<ref>Earl D. Gates, 강동욱 외 역, 《전기전자공학개론》, 홍릉과학출판사, 2003년, ISBN 89-7283-315-0, 164-166쪽</ref> 어느 경우든 전기회로에서 이러한 위상 변화는 결국 전류 진행 방향에 반대되는 기전력을 일으켜 전류의 흐름을 방해하게 된다. 이것이 빛과 열을 발생하지 않음에도 이들이 저항으로 분류되는 이유이다.<ref> 이태원, 《일러스트로 보는 기초전기전자》, 한진, 2013년, ISBN 978-89-8641-254-3, 161-162, 177-178쪽</ref> 일반적으로 실효저항은 <math>R</math>, 유도반응저항은 <math>X_L</math>, 용량반응저항은 <math>X_C</math>로 표기한다.
유도반응저항 <math>X_L</math>과 용량반응저항 <math>X_C</math>는 다음과 같이 나타낼 수 있다.<ref name="김응묵">김응묵, 《전기이론》, 기문사, 1990년, ISBN 89-7723-034-9, 258쪽</ref>
:<math>X_L = 2 \pi f \cdot L = \omega L</math>
:<small><math>X_L</math>: 유도반응저항, <math>2 \pi f = \omega</math>: 주파수 성분에 따른 위상, <math>L</math>: 유도계수</small>
:<math>X_C = \frac{1}{2 \pi f \cdot C} = \frac{1}{\omega C}</math>
:<small><math>X_C</math>: 용량반응저항, <math>2 \pi f = \omega</math>: 주파수 성분에 따른 위상, <math>C</math>: 전기용량</small>
온저항은 실효저항과 반응저항의 [[제곱평균제곱근]]으로 나타낼 수 있다. 따라서 다음과 같이 계산된다.<ref name="김응묵" />
:(온저항)<sup>2</sup> = (실효저항)<sup>2</sup> + (반응저항)<sup>2</sup>
:: = (실효저항)<sup>2</sup> + (유도반응저항 - 용량반응저항)<sup>2</sup>
온저항을 <math>Z</math>라 하면,
:<math>Z = \sqrt{R^2 + ( X_L - X_C )^2}</math>
온저항은 반응저항의 위상 변화를 [[복소평면]]에 두어 계산될 수 있다. 이때 온저항은 다음과 같이 나타낸다.<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/impcom.html Use of Complex Impedance]</ref>
:<math>Z = R + j X</math> (<math>j</math>는 [[허수 단위]])
[[파일:Complex Impedance.svg|thumb|center|250px|복소평면에 놓인 온저항. 실효저항이 실수축, 반응저항이 허수축에 놓이고 온저항은 이 둘의 백터로 표시된다.]]
온저항 백터를 나타내는 복소평면에서 허수축은 반응저항에 따른 위상 변화의 발생을 나타낸다. 반응저항이 0보다 크다는 것은 결과적으로 회로에서 측정하는 두 지점 사이에 흐르는 전류의 위상이 전압 위상의 변화보다 지연된다는 의미이고 0보다 작다면 그 반대를 뜻한다.<ref>鈴木 雅臣, 〈초보자를위한임피던스강좌〉, 《월간 전자기술》, 2004년 10월호, 65-74쪽</ref>
== 같이 보기 ==
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