seegongsik
중학교 2학년 (13-14세)

옴의 법칙

Ohm's Law

같은 니크롬선에 건전지를 하나, 둘, 셋 이어 전압을 올려 가면 전류계 눈금도 1배, 2배, 3배로 따라 올라가요. 전압과 전류가 비례하고 그 비가 저항이라는 것, 이것이 옴의 법칙 V = IR이에요. 첫 번째 그래프는 그 측정을 점으로 찍은 모습이에요. 세로축이 전압, 가로축이 전류이므로 원점을 지나는 직선의 기울기가 곧 저항이고, 저항이 클수록 직선이 가팔라져요. 두 번째 그림은 이런 실험을 할 때 계기를 잇는 방법이에요. 전류계는 회로에 한 줄로, 전압계는 잴 저항의 양 끝에 나란히 이어요. 전압계를 도선 양 끝에 이으면 거의 0 V가 나오니, 반드시 재고 싶은 부분의 양 끝에 대야 해요.

전압·전류·저항의 관계

🚿 물의 흐름으로 보면
①전압(V)은 물을 미는 수압과 같아서, 클수록 물이 세게 흐른다
②전류(I)는 1초 동안 흐르는 물의 양과 같다
③저항(R)은 좁은 관과 같아서, 좁을수록 물이 적게 흐른다
④그래서 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다

그래프로 보는 옴의 법칙

6V
3Ω
💡 지금 흐르는 전류: 2.0 A
①세로축이 전압, 가로축이 전류이므로 직선의 기울기(V ÷ I)가 저항이다
②점선은 2 Ω과 5 Ω의 직선으로, 저항이 클수록 더 가파르다
③전압을 올리면 점이 같은 직선을 따라 위로 올라가며 전류도 커진다
④저항을 바꾸면 직선 자체의 기울기가 바뀐다

전류계와 전압계 잇는 법

전류계 잇기
전류계 → 회로에 직렬로 연결 (내부 저항이 매우 작다)
잴 곳을 흐르는 전류가 모두 전류계를 지나가야 하므로 한 줄로 잇는다
전압계 잇기
전압계 → 잴 부분의 양 끝에 병렬로 연결 (내부 저항이 매우 크다)
두 지점 사이의 전압 차를 재므로 잴 부분의 양 끝에 나란히 잇는다

옴의 법칙 세 가지 모양

옴의 법칙
V = I × R
전압(V) = 전류(A) × 저항(Ω)
전류 구하기
I = VR
전류(A) = 전압(V) ÷ 저항(Ω)
저항 구하기
R = VI
저항(Ω) = 전압(V) ÷ 전류(A). 전압-전류 그래프의 기울기로도 구할 수 있다

총정리

옴의 법칙
V = IR
전압·전류·저항 가운데 두 가지를 알면 나머지 하나를 구할 수 있다
🎯 시험에서 자주 묻는 것
①저항이 일정하면 전압이 2배일 때 전류도 2배다
②전압이 일정하면 저항이 2배일 때 전류는 절반이다
③세로축 V, 가로축 I 그래프에서는 기울기가 클수록 저항이 크다(축이 바뀌면 반대)
④전류계는 직렬로, 전압계는 병렬로 잇는다
⑤전구의 필라멘트처럼 온도가 크게 오르는 도체는 그래프가 직선에서 벗어난다

예제와 단원평가

예제 1
저항이 4 Ω인 니크롬선에 12 V의 전압을 걸면 흐르는 전류는 몇 A인가?
1
옴의 법칙 V = IR에서 전류는 I = V ÷ R이다.
2
I = 12 V ÷ 4 Ω = 3 A이다.
▸ 3 A
같은 니크롬선에 6 V를 걸면 전류는 절반인 1.5 A가 된다. 저항이 그대로이면 전류는 전압에 비례한다.
예제 2
회로에서 전류를 재는 전류계와 전압을 재는 전압계는 각각 어떻게 연결하는가?
1
전류계는 잴 곳을 흐르는 전류가 모두 지나가도록 회로에 한 줄로(직렬로) 잇는다.
2
전압계는 두 지점 사이의 전압을 재므로 잴 부분의 양 끝에 나란히(병렬로) 잇는다.
▸ 전류계는 직렬로, 전압계는 병렬로 연결한다
전류계를 병렬로 이으면 내부 저항이 작아 큰 전류가 흘러 고장 날 수 있으니 주의해야 한다.
단원평가 유형
옴의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
①전압이 일정할 때 저항이 커지면 전류도 커진다
②옴의 법칙은 V = IR로 나타낸다
③전류계는 회로에 병렬로 연결한다
④저항이 같을 때 전압을 높이면 전류가 줄어든다
⑤V-I 그래프에서 기울기는 전압을 나타낸다
▸ ② 옴의 법칙은 V = IR로 나타낸다
1
옴의 법칙은 전압 = 전류 × 저항, 즉 V = IR로 나타낸다.
2
저항이 커지면 전류는 줄고(①), 전류계는 직렬로 연결하며(③), 전압을 높이면 전류가 커지고(④), V-I 그래프의 기울기는 저항을 나타낸다(⑤).

마지막 수정

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