전자회로 저항의 개념과 역할 및 읽는 방법

 

전자회로를 구성하는 기본적인 소자 중 하나가 바로 저항입니다. 저항은 회로에서 전류의 흐름을 조절하고 전압을 분배하는 핵심 부품으로, 전기전자 기초 학습에서 반드시 이해해야 할 요소입니다. 저항의 개념과 작동 원리, 회로 내에서의 역할, 그리고 저항의 색띠를 통해 값을 읽는 방법까지 단계별로 알아보겠습니다.

 

 

 

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저항의 기본 개념

저항(Resistor)은 말 그대로 ‘전류의 흐름을 방해하는 부품’입니다. 전류가 회로를 흐를 때, 저항은 이 전류의 흐름을 제한하여 필요한 만큼만 흐르도록 조절합니다. 전류가 지나갈 때 발생하는 열, 전압 강하 등은 모두 저항의 물리적 특성과 관련이 있습니다.

저항의 단위는 옴(Ω, Ohm)이며, 1827년 독일의 물리학자 게오르크 오옴(Georg Ohm)이 정의한 옴의 법칙(Ohm’s Law)에 기반합니다.

V = I × R
(V: 전압, I: 전류, R: 저항)

즉, 전압이 일정할 때 저항이 크면 전류가 적게 흐르고, 저항이 작으면 전류가 많이 흐릅니다.

 

 

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저항의 역할

전자회로에서 저항은 여러 가지 중요한 역할을 수행합니다. 대표적인 역할은 다음과 같습니다.

• 전류 제한: 회로의 부품이 손상되지 않도록 흐르는 전류의 양을 제한합니다.
• 전압 분배: 여러 저항을 직렬로 연결하면, 각 저항에 걸리는 전압이 분배됩니다.
• 신호 제어: 트랜지스터, 연산 증폭기 등의 입력 전압을 조정할 때 사용됩니다.
• 풀업(Pull-up)/풀다운(Pull-down) 저항: 디지털 회로에서 안정된 신호 입력을 유지하도록 돕습니다.
• 전력 소모 및 보호: 과전류를 방지하고, 전류의 흐름을 제어하여 회로를 보호합니다.

 

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저항의 종류

저항은 사용 목적과 구조에 따라 여러 종류로 구분됩니다.

유형	특징	주요 용도
탄소 필름 저항	가장 일반적, 저렴함	일반 회로
금속 필름 저항	온도 안정성 우수, 오차 적음	정밀 회로
와이어 권선 저항	고출력용, 발열 높음	전력 회로, 부하 테스트
가변 저항(가변기)	회전으로 저항값 조절 가능	볼륨 조절, 밝기 조정

 

 

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저항의 연결 방식

1. 직렬 연결

여러 개의 저항을 일렬로 연결한 구조입니다. 전체 저항값은 단순히 합산됩니다.

R_total = R₁ + R₂ + R₃

2. 병렬 연결

병렬 연결은 각 저항의 양 끝을 서로 연결하는 방식으로, 전류가 여러 갈래로 나뉘어 흐릅니다. 전체 저항값은 아래와 같이 계산됩니다.

1 / R_total = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃

즉, 병렬 연결 시 전체 저항은 가장 작은 저항보다 항상 작아집니다.

 

 

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저항값 읽는 방법 (색띠 코드 해석)

저항에는 숫자가 아닌 색띠(Color Band)로 값이 표시됩니다. 이는 저항의 작은 크기 때문에 숫자 인쇄가 어렵기 때문입니다. 일반적으로 4색띠 또는 5색띠 코드가 사용되며, 색상마다 특정 숫자와 오차율을 나타냅니다.

색상 코드 표

색상	숫자	승수	오차
검정	0	×1	-
갈색	1	×10	±1%
빨강	2	×100	±2%
주황	3	×1,000	-
노랑	4	×10,000	-
초록	5	×100,000	±0.5%
파랑	6	×1,000,000	±0.25%
보라	7	×10,000,000	±0.1%
회색	8	×100,000,000	±0.05%
흰색	9	-	-
금색	-	×0.1	±5%
은색	-	×0.01	±10%

예시: 갈색-검정-빨강-금색

1(갈색) → 0(검정) → ×100(빨강) = 1,000Ω = 1kΩ 오차는 ±5%(금색) → 실제 값은 950Ω~1050Ω 범위입니다.

 

 

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저항 선택 시 주의할 점

• 전력 정격(Power Rating): 저항이 견딜 수 있는 최대 전력을 확인해야 합니다. (일반적으로 1/4W, 1/2W, 1W 등)
• 오차율(Tolerance): ±1%, ±5% 등 용도에 맞는 정확도를 선택합니다.
• 온도 계수: 온도 변화에 따른 저항값 변화를 고려해야 합니다.

 

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실제 회로에서 저항의 응용

저항은 전자회로에서 단순히 전류를 제한하는 역할을 넘어, 전압 분할기, 센서 보정, 필터 회로 등 다양한 용도로 사용됩니다. 예를 들어 LED 회로에서는 저항이 과전류로부터 LED를 보호하고, 아날로그 센서 회로에서는 전압을 안정적으로 분배하는 데 사용됩니다.

 

 

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자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. 저항은 왜 꼭 필요할까요?

전류를 조절하지 않으면 회로 부품이 손상될 수 있습니다. 저항은 이를 방지하고 안정적인 회로 동작을 보장합니다.

Q2. 색띠가 5개인 저항은 어떻게 읽나요?

첫 세 개의 색은 숫자, 네 번째는 승수, 다섯 번째는 오차를 의미합니다. 정밀 저항에 주로 사용됩니다.

Q3. 저항의 극성(+) (-)이 있나요?

없습니다. 저항은 방향에 상관없이 회로에 연결해도 됩니다.

Q4. 전자회로 공부를 시작할 때 필요한 저항값은?

보통 220Ω, 1kΩ, 10kΩ, 100kΩ 등 기본값을 준비하면 대부분의 실습에 사용 가능합니다.

Q5. 탄소 필름 저항과 금속 필름 저항의 차이는?

탄소 필름은 저렴하지만 오차가 크고, 금속 필름은 정밀도가 높아 고급 회로에 사용됩니다.