제3권 · Chapter 1 · 3절

3-1. 전류, 저항, 옴의 법칙

들어가며 — 전하가 흐른다는 것

지금 이 순간, 당신의 스마트폰 안에서는 수십억 개의 전자가 정해진 경로를 따라 쉬지 않고 이동하고 있다. 화면이 빛나고, 터치에 반응하고, 소리가 나오는 것 — 이 모든 것은 전하의 흐름 덕분이다.

그런데 한 가지 이상한 점이 있다. 우리는 앞 절에서 전하가 전기장 속에서 힘을 받는다는 것을 배웠고, 전위(전압)가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전하가 "떨어지려" 한다는 것도 배웠다. 마치 공이 언덕 꼭대기에서 아래로 굴러가듯이. 그렇다면 전압만 걸어주면 전하는 한없이 빨라져야 하지 않을까? 마치 자유낙하하는 공처럼?

하지만 현실에서는 그렇지 않다. 전선 속의 전자는 무한히 빨라지지 않는다. 어떤 일정한 속도로 꾸준히 흐른다. 마치 진흙탕 속을 걸어가는 사람처럼, 밀어주는 힘이 있는데도 속도가 일정하다. 왜 그럴까?

핵심 질문: 전하의 흐름을 어떻게 측정하고, 무엇이 그 흐름을 방해하며, 전압과 전류 사이에는 어떤 관계가 있는가?

이번 절에서 우리는 전류, 저항, 그리고 이 둘을 전압과 연결하는 놀랍도록 간단한 법칙 — 옴의 법칙 — 을 만나게 된다. 이 세 가지 개념은 전자기학에서 가장 실용적인 도구이며, 스마트폰에서 발전소까지, 현대 문명의 거의 모든 전기 기술의 기초가 된다.