전기이론/베이직이론
전선은 전기회로에서 전원, 부하, 스위치 등 다양한 전기 부품들을 서로 연결하여 전류가 흐를 수 있는 길(경로)을 만들어주는 도체입니다
전기제어 이야기
2025. 4. 15. 13:52
전기회로의 기본적인 마지막 구성 요소인 **전선(Electric Wire)**에 대해 설명해 드리겠습니다.
전선은 전기회로에서 전원, 부하, 스위치 등 다양한 전기 부품들을 서로 연결하여 전류가 흐를 수 있는 길(경로)을 만들어주는 도체입니다.
쉽게 말해, 전기가 다니는 '도로'나 '통로' 역할을 합니다.
주요 역할 및 특징
- 전류 경로 제공: 전선은 전기 저항이 매우 낮은 물질(주로 구리나 알루미늄)로 만들어져, 전기에너지가 손실을 최소화하면서 효율적으로 흐를 수 있도록 합니다.
- 회로 연결 및 완성: 전원(+)극에서 출발한 전류가 부하를 거쳐 다시 전원(-)극으로 돌아오는 닫힌 회로(폐회로)를 구성하는데 필수적입니다. 전선이 없다면 회로가 완성되지 않아 전류가 흐를 수 없습니다.
- 신호 전달: 전력 공급 목적 외에도, 낮은 전압/전류의 전기 신호를 전달하여 통신이나 제어 목적으로도 사용됩니다 (예: 랜선, 스피커선, 센서 연결선).
전선의 구조
일반적인 전선은 크게 두 부분으로 구성됩니다.
- 도체 (Conductor): 실제로 전류가 흐르는 금속 부분입니다.
- 재료: 주로 전도성이 우수한 구리(Copper)가 사용되며, 가볍고 가격이 저렴한 알루미늄(Aluminum)도 송전선 등에 사용됩니다.
- 형태: 한 가닥의 굵은 선(단선, Solid wire) 또는 여러 가닥의 가는 선을 꼬아 만든 선(연선, Stranded wire)이 있습니다. 연선은 단선보다 유연하여 잘 구부러지는 곳에 주로 사용됩니다.
- 절연체 (Insulator / 피복): 도체를 감싸고 있는 비전도성 물질(전기가 통하지 않는 물질)입니다.
- 재료: 주로 플라스틱(PVC), 고무 등이 사용됩니다.
- 목적:
- 안전: 사람이 만졌을 때 감전되는 것을 방지합니다.
- 보호: 도체가 외부 환경(습기, 충격 등)에 의해 손상되는 것을 막습니다.
- 단락(합선) 방지: 여러 가닥의 전선이 서로 닿아 전류가 의도치 않은 경로로 흐르는 것을 막아줍니다.
전선 선택 시 고려사항
- 허용 전류: 전선이 과열되지 않고 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류량. 전선의 굵기(단면적)가 굵을수록 허용 전류가 커집니다. 부하가 사용하는 전류량보다 충분히 큰 허용 전류를 가진 전선을 사용해야 합니다.
- 전압 등급 (내전압): 절연체가 견딜 수 있는 최대 전압.
- 사용 환경: 온도, 습도, 화학 물질 노출, 기계적 강도 등 사용 환경에 맞는 종류의 피복을 가진 전선을 선택해야 합니다.
요약
전선은 전기회로의 구성 요소들을 물리적으로 연결하여 전류가 흐를 수 있는 통로를 제공하는 필수 부품입니다. 좋은 전도체로 만들어져 전류를 효율적으로 전달하고, 절연 피복으로 안전성과 내구성을 확보합니다. 전원, 부하와 함께 전기회로를 이루는 가장 기본적인 요소 중 하나입니다.