문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 전류 (문단 편집) === 상세 === 그림과 같은 단면적이 A인 직육면체 [[저항기]](resistor)가 있다. 단면 A에 위치한 저항기 내 자유전자가 전압 [math(V)]를 받아 평균속도 v_d로 수렴하며 그림과 같은 방향 즉, [math((+))] 전극 방향으로 이동했다고 하자. [[파일:namu_전류_저항체.svg|width=230&align=center&bgcolor=#ffffff]] 자유전자의 평균속도는 회로에 걸린 전압에 비례하고 저항기의 길이에 반비례하게 되므로 {{{#!wiki style="text-align: center" [br] v_d \propto \displaystyle\frac{V}{L}}}} 의 관계가 성립하고 전자의 [[이동도]](electron mobility) \mu_n 을 비례상수로 두면 {{{#!wiki style="text-align: center" [br] v_d = \displaystyle\ \mu_n \frac{V}{L}}}} 로 나타내어진다. 저항기에 흐르는 전류는 전하량을 q , 저항기 내 단위부피당 전자의 수, 즉 자유전자밀도(free electron density)를 n_0 라 할 때, 전류 I 는 단위시간당 전하가 이동한 총량이므로 자유전자가 이동한 부분의 부피 [math(q A v_d)]와 자유전자의 밀도를 곱하면 얻는다. 즉, {{{#!wiki style="text-align: center" [br] I = q A v_d n_0 }}} 이고, 위에서 유도된 v_d 관계식에 의해 {{{#!wiki style="text-align: center" [br] I = q A n_0 \mu_n \dfrac{V}{L} }}} 이 성립한다. 식을 정리하면 {{{#!wiki style="text-align: center" [br] I = q n_0 \mu_n \cdot \dfrac{V}{L} \cdot V }}} 이고 여기서 [math(V \propto I)]의 관계를 얻는다. [[전기 전도율]] G={1/R}에 대하여 G = q \mu_n n_0 (A/{L})이라 두면, {{{#!wiki style="text-align: center" [br] \displaystyle I=GV=\frac{V}{R} }}} 가 성립하고 이것은 위에서 유도된 옴의 법칙과 같다. 특히, q \mu_n n_0 를 도전율(conductivity) [math(\sigma)]라 하고 [math(\sigma ^{-1}=\rho)]를 [[비저항]] 또는 저항률(resistivity)이라 하며, 여기서 저항 [math(R)]와 전기 전도율 [math(G)]를 {{{#!wiki style="text-align: center" [br][math(\displaystyle \begin{aligned} R&=\frac{1}{\sigma } \frac{{L}}{A} \\ G&={\sigma } \frac{A}{{L}} \end{aligned})]}}} 로 각각 나타낼 수 있다. 이 식은 전압과 전류와의 관계에서 비례상수인 저항이 도전율 등에 의해 어떻게 결정되는지를 보여준다. 참고로 여기서 유도된 공식은 가장 간단한 형태의 저항체를 가정하여 유도된 것이고 향후 반도체 공학 등에서 더 자세하게 다루게 된다. 위에서 전자의 평균속도가 v_d로 수렴한다고 표현한 것은 전자가 전압을 받아 속도가 증가하며 일정 속도에 도달한 이후 원자핵과의 상호작용으로 에너지를 방출하여 속도를 잃었다가 다시 전압에 의해 에너지를 얻어 움직이는 과정을 반복하기 때문이다.[* 심지어 각 자유전자의 속도는 모두 다를 수밖에 없다. 그래서 더더욱 평균속도를 사용한다.] 이는 곧 저항체 내에서의 에너지 방출과 관련되게 되고 궁극적으로 실리콘 반도체가 대세가 된 이유로까지 이어진다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기