가변저항

가변저항은 전기회로의 소자로서 회로에 흐르는 전류를 주어진 범위 내에서 다양하게 변화시킬 수 있는 저항이다.

수도꼭지를 돌려서 수돗물의 양을 조절하듯이 라디오의 볼륨을 돌려 소리 크기를 조절할 수 있다. 수도꼭지를 돌리면, 수도관의 단면적이 변하게 되어 흐르는 물의 양이 크게 또는 작게 조절되는 것과 같이, 라디오 볼륨을 돌리면, 회로에 흐르는 전류의 양을 변화시킬 수 있다. 결국 라디오 회로에 장착된 가변저항을 조절하는 것이다.

전압 @@NAMATH_INLINE@@\mathcal{E}@@NAMATH_INLINE@@의 기전력과 저항 @@NAMATH_INLINE@@R@@NAMATH_INLINE@@을 갖는 전기 회로에 흐르는 전류 @@NAMATH_INLINE@@i@@NAMATH_INLINE@@는 다음과 같다.

@@NAMATH_DISPLAY@@i= \frac{\mathcal{E}}{R}\;.@@NAMATH_DISPLAY@@

같은 전압에 대해서 저항을 변화시켜주면 전류의 크기를 바꿀 수 있다.

저항을 단면적이 @@NAMATH_INLINE@@A@@NAMATH_INLINE@@이고 길이가 @@NAMATH_INLINE@@L@@NAMATH_INLINE@@인 실린더 모양으로 택하면, 저항값 @@NAMATH_INLINE@@R@@NAMATH_INLINE@@은 다음과 같이 주어진다.

@@NAMATH_DISPLAY@@R=\rho{L\over A}\;.@@NAMATH_DISPLAY@@

여기서 @@NAMATH_INLINE@@\rho@@NAMATH_INLINE@@는 비저항으로서 저항을 만드는 물질의 고유 상수이다. 전기가 잘 흐르는 물질일수록 비저항은 작다. 따라서 큰 저항 값을 얻기 위해서는 @@NAMATH_INLINE@@L@@NAMATH_INLINE@@을 크게, 또는 @@NAMATH_INLINE@@A@@NAMATH_INLINE@@를 작게 만들어주면 된다. 그림 1의 회로는 이 실린더 모양의 저항을 가변저항으로 사용하고 있으며, 실린더의 길이를 조절하여 원하는 저항값을 얻는다.

그림 1. 길이에 따라 저항값이 달라지는 가변저항