전류

전류 (電流, electric current)는 전하의 흐름을 의미한다. 일반적으로 도체 내에서 자유전자의 이동으로 발생하며, 회로 내에서 전위차에 의해 유도된다. 전류의 방향은 전통적으로 양전하의 흐름 방향으로 정의되었으나, 실제 금속 도체에서는 음전하인 전자가 반대 방향으로 이동한다.

정의 및 단위

전류는 단위 시간당 특정 단면을 통과하는 전하량으로 정의되며, 국제단위계(SI)에서 암페어(A)를 단위로 사용한다. 1 암페어는 1초 동안 1 쿨롱(C)의 전하가 흐르는 것을 의미한다.

전류의 종류

• 직류 (DC, Direct Current): 시간의 흐름에 따라 크기와 방향이 변하지 않는 전류이다. 건전지, 배터리 등이 직류 전원을 공급한다.
• 교류 (AC, Alternating Current): 시간의 흐름에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전류이다. 가정용 전원 콘센트에서 공급되는 전기가 교류이다.
• 순시 전류: 특정 시점에서의 전류 값을 의미한다. 교류 회로에서 시간에 따라 변하는 전류를 분석할 때 사용된다.

전류와 관련된 법칙

• 옴의 법칙 (Ohm's Law): 도체에 흐르는 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다는 법칙이다. 수식으로는 V = IR로 표현된다 (V: 전압, I: 전류, R: 저항).
• 키르히호프의 법칙 (Kirchhoff's Laws): 회로 내에서 전류와 전압 간의 관계를 설명하는 법칙으로, 전류 법칙 (KCL, Kirchhoff's Current Law)과 전압 법칙 (KVL, Kirchhoff's Voltage Law)이 있다.

전류의 측정

전류는 회로에 직렬로 연결된 전류계(ammeter)를 사용하여 측정한다. 전류계는 회로에 미치는 영향을 최소화하기 위해 내부 저항이 매우 낮게 설계된다.

안전

전류는 인체에 감전 사고를 일으킬 수 있으므로, 전기 기기를 다룰 때에는 주의를 기울여야 한다. 전류의 크기, 통전 시간, 경로 등에 따라 인체에 미치는 영향이 다르며, 심각한 경우 사망에 이를 수도 있다.