1. 전류 (電流, Current)
ㅇ 대전된 (+)전하(전하캐리어)의 흐름으로 정의되는 量 (물리량)
- 전하의 시간적 변화율
- 어느 한 점을 지나는 단위 시간당 전하량
※ 전류의 본질 : 전자의 이동
- 전자가 음 전하를 띄므로, 전류 이동 방향은 전자 이동 방향과 반대
2. 전류의 표현 및 단위
ㅇ 전류의 심볼(상징) : I 또는 i 로 표현
ㅇ 전류의 표현 : 초당 얼마의 전하가 흐르는가로 표현
- i(t) = Δq / Δt = dq / dt
. 초당 주입되는(흘러가는) 전하량 ☞ 전하의 단위 참조
3. 전류의 단위
ㅇ 전류의 단위 : [A] (Ampere,암페어) = [Coulomb/초, C/s]
- 1 [A] : 일반적으로, 1 [초] 동안 1 [C]의 전하량이 이동할 때의 전류 세기
* 프랑스 물리학자 앙페르 (Andre Marie Ampere, 1775-1836) 이름에서 따옴
4. 전류의 정의 : 전류 세기(정량화)에 대한 관점 셋(3)
ㅇ (역학적 관점)
- 국제단위계(SI단위계)에서, 전류 1 [A] 정의는, 자기력에 의함 (1948년 CGPM)
. 진공 속 두 무한 직선 도체 사이의 거리가 1 m 일때,
. 이들 도체 길이 1 m 마다 작용하는 힘이 2x10-7 [N,뉴턴]가 되는,
. 바로그때의 전류의 크기를 1 [A]로 정함
* 즉, 자기력에 의해 전류가 정의되어 짐
- 한편, 전류는, SI단위계에서, 7개 기본 단위 (Base Units) 중 하나임
ㅇ (열 관점)
- 전류에 의해, 줄 열이 발생되고, 이에따라 늘어난 철사 길이 등에 의해 그 세기를 정량화 가능
ㅇ (전기분해 관점)
- 전기분해를 통해, 단위 시간 당 분리된(침전된,석출된) 물질의 량은,
흘러간 전류에 비례함에 따라 정량화 가능
5. 전류의 밀도
※ ☞ 전류 밀도 (Current Density) 참조
- 전류는, `공간적 개념 없이` 점(0 차원),선(1 차원)을 통해 전하가 흐른다는 시간 위주의 개념임
- 전류 밀도는, 2 차원,3 차원 `공간을 통해` 전하가 흐르는 확장된 개념임
. 이에따라, 확산 전류,변위 전류 등 다양한 공간적 흐름 밀도에 적용이 가능
- 전류 밀도 표시 및 단위 : J [C/㎡ s] = [A/㎡]
6. 전류의 분포
ㅇ {# I_l \, d\vec{l} #} (선 전류) = {# \vec{S}_A \, ds #} (면 전류) = {# \vec{J}_v \, dv #} (체적 전류)
- (벡터적 표현을 씀)
※ [참고] ☞ 안테나 전류분포 참조
7. 전류의 종류
※ ☞ 전류 구분 참조
- 전도 전류 : 도체 내 전하의 운동에 의한 전류
- 대류 전류 : 하전입자에 의한 전류
- 변위 전류 : 공간에 흐르는 전류
8. 전류와 자기장 간의 관계
ㅇ 전류가, => 자기 작용을 일으킴
- 1820년 Oersted에 의해 발견됨
* Hans Christian Oersted(1777~1851) 덴마크 물리학자
ㅇ 전류의 자기작용 => 암페르의 법칙 참조
- 전류와 자기장과의 양적인 관계(전류의 자기작용)를 나타내는 법칙
ㅇ 시변 자계 내에 적절한 폐회로가 있으면, => 유도 전류(기전력 발생)가 흐름
9. 전류와 자류 간의 비교
ㅇ 전기회로(전류) 및 자기회로(자류) => 전기회로 자기회로 유사점 참조
- 전기회로 도선 내에 전류가 갇혀 흐르듯이,
- 고 투자율의 강자성체로 만들어진 자기회로 경로 내부에 자류가 갇혀 흐르게됨
10. 전류와 힘 간의 관계
ㅇ 전류에 의한 힘 => 자기력 (전기력 자기력 비교) 참조
- 즉, 전하의 움직임이 있을때 만 자기력 발생
11. 전류와 전자기파 간의 관계
ㅇ 전자기 복사선의 원천 => 가속 전하 (전류밀도 J, 자류밀도 M)
- 즉, 시변 전류가 흐르면, 이에따라 시간에 따라 변화하는 전계 및 자계를 발생시킴
- 이때 전계 및 자계는 원인-결과를 이루며 서로 직각으로 상호 생성관계를 갖으며
- 어떤 주기적 파동을 이루며 에너지를 전달하며 전파하는데 이를 전자기파라고 함
12. 전류(電流)의 분류(分流)
ㅇ 회로 내 전류를 분류시켜 낮추는 것 ☞ 전류 분류기 참조