저항[Resistance]에 대해서!

◎. 저항이란?! 무엇인가
저항은 쉽게 말하면 “흐름을 막는다.”라고 생각하시면 됩니다.
그 이유인 즉, 일상생활에서 “저항”이라고 하면 어떤 행해지는 일에 대해 거부한다는 뜻으로 전기∙전자에서 말하는
저항은 "전류의 흐름을 방해한다.”라고 해석하면 됩니다.

보통 전기∙전자에서 전기의 흐름을 물에 비유를 많이 합니다.
어떤 계곡에 물이 흐릅니다. 이것은 도선에 전기가 흐른다고 비유합니다.
그럼 그 계곡에 댐을 어느 일정 높이로 건설합니다. 그럼 이 댐이 바로 저항이 됩니다.
댐 높이가 높으면 높을수록 저항의 수치는 높게 되는 것입니다.

저항값의 표준에 대해서는 우리나라 KS 규격으로 정해져 있지만, KS규격은 그 대부분 일본 JIS 규격을 모방하고 있으며, 실제로 업계 에서는 JIS규격을 훨씬 많이 이용하고 있습니다. 저항기를 사용하는 경우에 중요한 포인트는 저항값은 물론이거니와, 정격전력, 저항값, 오차가 있습니다.
(정격전력: 저항기가 견딜 수 있는 소비전력(W:와트)으로, 전력으로 구할 수 있다.)

전자회로에서 전자회로의 신호회로(미약전류)에서는 너무 의식할 필요 없지만, 전원회로 발광다이오드의 전류 제어용과같은 저항기에는 생각보다 큰 전류가 흐르기 때문에 정격전력을 염두에 둘 필요가 있습니다.

저항 값의 표준은 JIS C5001에서 E표준 계열로 정해져 있다. 이것은 10을 대수적으로 몇 등분하여 정해져 있다.
E6 는 [1],[1.5], [2.2], [3.3], [4.7], [6.8], [10] (10을6등분)
E12는 [1], [1.2], [1.5], [1.8], [2.2], [2.7], [3.3], [3.9], [4.7], [5.6], [6.8], [8.2], [10] (10을12등분) 으로 된다.

저항값이 언뜻 보기에 제각기 무질서한 값으로 보이는 것은 이와 같은 이유 때문입니다.
E계열은3,6,12 이외에 24,48,96,192라는 계열이 있지만, 저항값으로는 통상은 E12계열을 사용하고 있는 것 같습니다.

저항 값의 표시는 숫자로 인쇄하기 위해서는 부품이 작기 때문에 컬러 코드(color code)라고 하는 색깔로 표시하는데 1/2 [W]이하의 저항기항은 대부분 컬러코드로 표시하기 때문에 컬러코드를 읽는 법도 꼭꼭 알아 둘 필요가 있습니다.
또한, 칩 저항은 캐패시터와 같은 방법으로 숫자로 표기되어있습니다.

[고정 저항기]

고정 저항기란 명칭과 같이 저항값이 고정된 것으로, 전자회로에 널리 사용됩니다.

 [탄소 피막 저항기]

가장 일반적이고 저가격의 저항기이다. 저항값의 오차는 ±5%의 저항기가 가장 많습니다. 정격전력으로는 1/8, 1/4, 1/2 등이 많다. 탄소피막 저항기는 잡음이 심하다고 하는 결점이 있기 때문에, 아날로그 회로에는 금속계의 저항기를 사용하는 경우도 많습니다. (저항 어레이: 여러 개의 같은 값을 가진 저항기가 일체형으로 만들어져 있다.)

[가변 저항기]

탄소계 저항기보다 오차가 적은 높은 정밀도의 저항값이 필요한 경우에 사용됩니다. 금속피막 저항기의 저항체 재료는Ni-Cr [nichrome]등이 사용되고 있습니다. 금속피막 저항기의 용도는 브리지 회로, 필터와 같이 저항값의 오차가 회로의 성능에 크게 영향을 미치는 경우 그리고 아날로그의 잡음이 마음에 걸리는 회로 등에 사용합니다.

[금속 피막 저항기]

가변저항기는 일반적으로 볼륨(variable ohm)이라고 부릅니다. 라디오의 음량조절이나 TV모니터 화면 조정과 같이 용이하게 저항값 을 바꿀 수 있는 것과, 전자회로에서 부품의 오차에 의한 동작 상태를 조정해야 하는 경우 등에 사용하는 통상 저항값을 바꾸지 않는 반고정저항기가 있습니다. 통상적인 가변저항기, 반고정저항기는 회전할 수 있는 각도가 300도 정도이지만, 저항값을 세밀하게 조정하기 위해 기어(gear)를 조합하여 다회전(10~25회 정도)시킬 수 있는 ‘potentiometer’라는 것도 있습니다.

 [기타 저항기]

탄소피막 저항기, 금속피막 저항기 이외에 흔히 사용되는 저항기의 종류로는 권선 저항기가 있습니다. 권선 저항기는 금속의 미세한 선을 재료로 사용한 것을, 선의 길이를 조정함으로써 정밀한 저항값 을 얻을 수 있는데 또한, 굵은 선재를 사용할 수 있어, 대전력용 저항기를 만들 수 있습니다. 실제로는 정밀한 저항값을 얻는 것보다 대 전력용 저항기의 용도가 많을 것으로 생각이 듭니다. 결점으로는 선을 절연체에 코일 형태로 감아 붙이기 때문에, 주파수가 높은 회로에는 사용 할 수 없습니다. 대 전력용 저항기를 사용하는 경우, 다량의 열이 발생하기 때문에 (저항기는 열에 견딜 수 있도록 되어 있지만, 열은 발생한다) 방열을 충분히 고려할 필요가 있습니다.

 
◎. 저항값 읽는 방법 (Color code)

5색 저항 읽는 요령은 예를 들어, [노랑] [보라] [검정] [갈색] [갈색] 저항의 경우, 셋째자리까지는 유효숫자.
다시말해 [노랑] [보라] [검정] 이면 저항값은 471입니다. 넷째자리수는 승수입니다. 갈색이면 수는 곱하면 ( )입니다.
마지막 다섯째자리는 오차를 표시하는 색입니다. 갈색이면 1%의 오차를 가지는 저항이 됩니다. 

4색, 5색 6색 등 Color Code 저항값을 체크해주는 유용한 사이트도 있습니다.[http://www.samengstrom.com/nxl/2020/6_band_resistor_color_code_page.en.html]
위의 사이트에 가시면 여러 종류의 N띠 저항값을 측정해줍니다.

◎. 회로도에서 저항 표시법

이들의 저항 말고도 여러 가지 저항이 존재합니다. 각 저항마다 특성과 장∙단점이 있습니다. 저항을 고르기 전에는
내가 만드는 회로도가 [작은 전력인가?, 큰 전력인가?]를 파악하고 거기에 알맞은 저항을 찾는 것이 가장 현명한 방법
입니다.

전기∙전자에서 저항은 회로도에 가장 기반이 되는 부품이고, 이 부품 하나로 회로도의 구동여부를 판단하기 때문에 매우
중요한 부품이라고 말할 수 있습니다. 저항의 특징이 있다면, 다른 소자와 마찬가지로 에너지를 열로 발생시키며, 다른
소자들과 달리 저항은 따로 극성이 존재하지 않습니다. 회로도에서 방향 상관없이 설치하셔도 무관합니다.

이처럼 댐의 수위조절을 잘한다면 그만큼 홍수의 위험에서 벗어나듯이, 저항을 잘 다룬다면 회로 설계시 과전류 발생을 막을 수 있고, 안전하게 구동할 수 있는 전기∙전자 제품이 나오게 됩니다.

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