2강 독서의 방법 1, 전류 밀도의 개념과 특징

전류란 전하를 띤 입자들이 일정한 방향으로 이동하는 현상이다. 전류의 세기는 일정한 시간 동안 도선이나 회로의 단면을 통과한 전하의 양으로 측정되며, 단위는 암페어(A)이다. 그런데 도선이나 회로 안에서 전류가 흐를 때 전자와 원자 간의 충돌로 열이 발생한다. 전자는 도선이나 회로 안에서 자유롭게 이동하지만, 완전히 자유롭게는 흐르지 않는다. 도선이나 회로 안의 원자들과 충돌을 반복하면서 전자의 운동 에너지는 열에너지로 변환되고 전류의 세기가 커지면 열에너지가 더욱 많이 발생한다. 이때 같은 전류라도 도선의 단면적이 좁으면 단위 면적을 통과하는 전류의 양인 전류 밀도는 높아지고, 넓으면 전류 밀도는 낮아진다. 따라서 전류 밀도가 높을수록 단위 부피당 열 발생량이 증가한다. 이러한 열 발생은 불필요한 전력 손실을 야기할 뿐만 아니라, 과도한 열로 인해 기기의 성능이 저하되거나 회로가 손상될 수 있으므로 설계 시 이에 대한 주의가 필수적이다.
전류 밀도처럼 도선의 열 발생에 영향을 미...

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