전류 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{다른 뜻|전류 (오대)|물리학|중국 [[오대십국 시대]] [[오월]]의 왕.}}
{{전자기학}}
[[파일:Ohm's Law with Voltage source TeX.svg|섬네일]]
'''전류'''(電流, electric current)는 [[전하]]의 흐름으로, 단위 시간 동안에 흐른 전하의 양으로 정의된다.<ref name="Lakatos">Lakatos, John; Oenoki, Keiji; Judez, Hector; Oenoki, Kazushi; Hyun Kyu Cho (March 1998). "[http://library.thinkquest.org/10796/ch13/ch13.htm Learn Physics Today!] {{웹아카이브|url=https://web.archive.org/web/20090227065653/http://library.thinkquest.org/10796/ch13/ch13.htm}}". Lima, Peru: Colegio Dr. Franklin D. Roosevelt. Retrieved 2009-03-10.</ref> 전하의 흐름은 [[전선]]과 같은 [[도체]], [[전해질]]의 특성을 갖는 [[이온]], [[플라스마]] 등에서 일어난다.<ref>Anthony C. Fischer-Cripps (2004). [http://books.google.com/books?id=3SsYctmvZkoC&pg=PA13&dq=positive-ions+carrier+current+charge+electrons&lr=&as_brr=3&as_pt=ALLTYPES&ei=RbfWSZnELJeSkASZvbi-Bg The electronics companion]. CRC Press. p. 13. {{ISBN|978-0-7503-1012-3}}.</ref>

전류의 [[SI 단위]]는 [[암페어]]로 1 암페어는 1 [[초 (시간)|초]] 당 1 [[쿨롱]]의 전하가 흐르는 것을 뜻한다. 암페어는 기호 A로 표기한다.<ref name="Lakatos"/>

== 정의와 단위 ==
전류는 일정 시간 동안 흐른 전하량의 비율로 정의된다.<ref name="장요한">장요한 외 공저, 기초회로이론, 학문사, {{ISBN|89-467-5054-5}}, 43쪽</ref>
: <math> I = { dQ \over dt } </math>
: <small> I-전류, Q-전하, t-시간</small>

전류의 SI 단위는 [[암페어]]이고 기호 A로 표기한다. 1 암페어는 1 초에 1 쿨롱의 전하가 흐른 것을 뜻한다.<ref name="장요한"/>
: <math> A = { C \over s } </math>
: <small> A-암페어, C-쿨롱, s-초</small>

: <small> mA-밀리암페어, µA-마이크로암페어, nA-나노암페어</small>

== 종류와 밀도 ==
전류의 종류로는 [[도체]]에서 일어나는 전하의 흐름인 전도 전류와 [[진공관]]과 같은 것에서 일어나는 전하를 갖는 대전 입자의 흐름인 대류 전류가 있다. 전도 전류는 금속과 같은 도체에서 [[원자]]는 물체의 결합구조를 유지한채 전자의 이동만으로 이루어지는 전류인 반면, 대류 전류는 대전 입자 자체가 이동하여 일어나는 전류이다. 대류 전류는 전도 전류와 달리 [[옴의 법칙]]을 따르지 않는다.<ref name="FAW">FAWWAZ T.ULABY, 이문수 외 역, 전자기학, 교보문고, 1998, {{ISBN|89-7085-238-7}}, 132-137쪽</ref>

전류의 방향에 대해 수직인 단면에서 단위면적 당 전류의 세기를 [[전류밀도]]라고 한다. [[SI 단위]]는 [[제곱미터]] 당 [[암페어]](A/m²)이다.<ref>화학용어사전, 일진사, 2006, {{ISBN|89-429-0903-5}}</ref> 정의에 따라서 전류와 전류밀도 사이에는 다음과 같은 관계가 성립한다.
:<math>I = \mathbf{J} \cdot \mathbf{A}</math>
: <small> I-전류, J-전류밀도, A-전류가 흐르는 단면적</small>

전류밀도는 전류의 종류에 따라 전도전류밀도와 대류전류밀도로 구분된다.<ref name="FAW"/>

=== 직류와 교류 ===
{{본문|직류|교류}}
도체에서 일어나는 전하의 흐름인 전도 전류는 한 방향으로 연속하여 흐르는 [[직류]]와 일정한 주기에 따라 전류의 방향이 바뀌는 [[교류]]로 구분된다. 직류와 교류의 전류 흐름이 다른 것은 전류를 만드는 방식의 차이 때문이다. [[전지]]와 같이 일정한 [[전위차]]가 유지되는 [[전원]]에 연결된 [[전기회로]]는 양극에서 음극으로 지속적인 전류가 흐르게 된다. 한편, 교류는 [[발전기]]와 같은 것을 전원으로 한 전류이다. 현재 대부분의 가정에는 [[교류]]전원이 공급되나, 가전제품에는 주로 [[직류]]가 사용되기 때문에, 대부분의 전기 제품은 [[교류]]를 [[직류]]로 바꾸는 [[정류기]]를 사용하거나 둘 다 같이 사용할 수 있도록 되어 있는 경우가 많다.

== 앙페르의 법칙 ==
[[파일:Electromagnetism.svg|섬네일|전류와 자기장]]
{{본문|앙페르의 회로법칙}}
전류가 흐르는 도선에는 오른쪽 그림과 같이 [[자기장]]이 형성되는데 이를 [[앙페르의 회로법칙]]이라고 한다. 앙페르의 회로법칙은 [[전자기역학]]의 성립에 큰 영향을 미쳤다.<ref>쑨자오룬, 심지언, 지도로 보는 세계 과학사, 시그마북스, 2009, {{ISBN|89-8445-333-1}}, 350-351쪽</ref>

== 옴의 법칙 ==
{{본문|옴의 법칙}}
직류 전기회로에서 전류의 세기는 [[전원]]의 [[전압]]과 회로의 [[전기저항]]에 의해 결정되어 전압의 크기에 비례하고 전기저항의 크기에 반비례한다. 이를 [[옴의 법칙]]이라 한다.<ref>김상진, 전기공학, 성안당, 2000, {{ISBN|89-315-2191-X}}, 150-151쪽</ref>
: <math> I = { E \over R } </math>
: <small> I-전류, E-기전력(전압), R-전기저항</small>

한편 교류에서는 전기저항 대신 다음의 식과 같이 [[임피던스]]가 전류의 세기에 관계한다. 따라서, 비록 저항이 직접 관여하지는 않지만 교류에서도 여전히 옴의 법칙이 성립한다고 할 수 있다.<ref>기전연구사, 전기회로계산법의 완성, {{ISBN|90-70032-57-0}}, 165-166쪽</ref>
: <math> I = { E \over Z } </math>
: <small> I-전류, E-기전력(전압), Z-임피던스</small>

== 전류의 방향 ==
[[전기회로]]에서 실제 [[전자]]의 흐름은 음극(-)에서 양극(+)으로 진행한다. 그러나, 최초 정의한 전류의 흐름은 실제 전자의 [[운동 (물리학)|운동]]과 다르게 양극(+)에서 음극(-)인 양전하의 흐름으로 알려졌다. 이처럼 실제 전류가 흐르는 방향이 정반대로 정의한 까닭은 전류의 흐름을 발견할 당시 과학자들이 전자의 존재를 몰랐기 때문이다.<ref name="장요한2">장요한 외 공저, 기초회로이론, 학문사, {{ISBN|89-467-5054-5}}, 61-63쪽</ref> [[정공]], [[양이온]]처럼 양전하의 이동으로 말미암아 발생한 전류의 방향은 양전자의 이동 방향과 같은데, 양전하가 이동할 때나 음전하가 이동할 때 만들어진 전류에 현상적인 차이는 없으므로 옛부터 전류의 방향을 양전하의 흐름으로 통일하였다.<ref name="장준성 1">장준성 외 공저, 고등학교 물리 I, 지학사, 2002년 교육과학기술부 검정, p.98</ref>

[[1830년대]] [[마이클 패러데이]]는 아래 그림처럼 [[전해질|전해전도]] 실험을 하였다.
{| class="toccolours" style="border: 2px solid #aeffae; margin: 0 0 1em 1em; font-size: smaller; width:100%;"
|style="width:254px;"| [[파일:AgNO3 ElectroLysis Korean.png|250px]]
|style="text-align:left;" | '''실험 결과'''<br />1. 질산염(AgNO<sub>3</sub>) 수용액에 은 막대와 강철 스푼을 넣고 [[전지]]와 연결한다. <br /> 2. 질산염 수용액에 있는 [[이온]]들에 의해 전해전도가 일어난다. <br /> 3. 전류의 크기와 비례하여 [[강철]] 스푼에 [[은]]이 축적되어 도금된다.<ref group="주해">현대의 도금 공정역시 똑같은 방법으로 진행된다.</ref>
|style="width:202px;"| [[파일:Current notation.svg|200px]]<br />실제 전자의 흐름(녹색)과 반대로 전류의 흐름(적색)은 양극에서 음극으로 흐르는 것으로 정의된다.
|}
패러데이는 이 실험을 통해 전해질의 전도를 통해 축적한 은의 양을 측정하여 전류의 이동을 입증하였으며, 현대 [[SI 단위]]를 정의하기 전까지 전류의 단위 1 [[암페어]]는 "1초 동안 0.001118 [[그램]]의 은을 축적한 전류의 세기"로 정의했었다. 또한, 패러데이는 계속하여 새로운 은 원자를 제공하는 은막대를 양극(anode), 은 원자가 축적되는 강철 쪽을 음극(Cathode)로 정의하고 전류가 양극에서 음극으로 흐른다고 보았다. 이때문에 전류가 실제로는 전자의 흐름이라는 게 밝혀진 오늘날에도 전류의 방향은 실제 전자의 운동과는 반대로 여전히 양극에서 음극으로 흐른다고 정의한다.<ref name="장요한2"/>

== 같이 보기 ==
* [[전류밀도]]
* [[교류]]
* [[직류]]
* [[전자기 유도]]
* [[전압]]
* [[전력]]
* [[전기저항|저항]]
* [[마찰전기]]
* [[옴의법칙]]
* [[감전]]

== 각주 ==
; 내용주
<references group="주해"/>
; 참조주
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* {{위키공용분류-줄}}

{{전거 통제}}

[[분류:전류| ]]
[[분류:전자기학]]