전기와 전류

대전체를 도선으로 연결하면 순간적으로 가 이동되어 전위차가 없어진다. 그러나 에 의해 끊임없이 전하가 보충되어 전위차가 일정하게 유지되어 있으면 세기가 변하지 않는 계속적인 가 흐른다. 이와 같은 전류를 정상전류(定常電流)라 하며, 양전하가 흐르는 방향을 전류의 방향으로 한다. 전류의 세기는 단위시간에 이동하는 전하량에 의해 측정된다.

실용단위는 암페어(A)이다. 이것은 도선의 단면을 1s 동안에 통과하는 전하가 1C일 때의 전류의 세기를 1A로 한 것이다. 따라서 C A의 전류가 ts 동안 흐르면 Ct C의 전하가 이동하는 것이 된다. 도선을 흐르는 전류의 세기 I는 도선의 양쪽 끝의 전위차 V에 비례한다. 즉, V＝IR가 된다. 이 관계가 옴의 법칙이다. 이 때의 비례상수 R는 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타내는 것이므로 전기저항이라고 하며, 그 값은 도체의 재료나 형태, 크기 등에 의해 결정된다. 1V의 전위차로 1A의 전류가 흐르는 전기저항을 1Ω이라고 하여 전기저항의 실용단위로 한다. 전하가 축적하고 있는 전기에너지는 전류로서 흐를 때만 외부에 방출된다.

즉 전위차 V V 사이를 C A의 전류가 흐르면 1s마다 CV J의 에너지가 발생한다. 이 ‘전위차×전류’로 주어지는 전류에 의한 일률을 단위 (W)로 표시하는데, 어느 시간 내에 발생하는 전기에너지는 이 와트수에 전류가 흐른 시간을 곱한 것이 된다. 보통 전력량(電力量)의 단위로 사용되는 킬로와트시(kWh)는 1kW의 전력을 1시간 사용하여 얻을 수 있는 에너지를 단위로 한 것으로 3.6×10⁶ J에 해당한다.