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.tpc {border: 2px solid #0000; margin: auto; background: #0000 !important} 1 . 개요2 . 전류의 수학적 정의3 . 전자기학의 연속 방정식4 . 옴의 법칙5 . 정상 전류와 경계치 문제6 . 전류의 3대 작용7 . 전류와 관련된 여담電 流 , electric current)는 전하 의 흐름으로, 단위 시간 동안 어떤 단면적을 통과한 전하의 양을 나타내는 개념이다. 세기의 단위는 [math(\pu A)](암페어 , ampere), 차원 은 [math(\sf I)]이다. 전자 의 기본 전하량 이 [math(\bm{e=\pu{1.6021766348E-19\bf A{\bm\cdot}s}})]가 되도록 하는 전류
2. 전류의 수학적 정의 <tableclass=tpc> [math({\rm d}Q = qn{\bf\Braket v}\bm\cdot{\rm d}{\bf a}{\rm\,d}t)]
라 쓸 수 있을 것이다. 이때, 전류는 단위 시간 당 단면적을 지나간 전하의 수이므로 다음과 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\dfrac{{\rm d}Q}{{\rm d}t} = {\rm d}I = qn{\bf\Braket v}\bm\cdot{\rm d}{\bf a})]
이때, [math(qn =\rho)]로 전하 농도가 된다. 왜냐하면, [math(n)] 자체는 단위 부피 당 운반자의 개수를 나타내고, 여기에 전하량을 곱하는 순간, 단위 부피 당 전하가 되기 때문이다. 이것을 이용하면, 다음과 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math({\rm d}I = \rho{\bf\Braket v}\bm\cdot{\rm d}{\bf a})]
한 운반자만을 고려하고 있지만, 매질 내에 여러 종류의 운반자가 존재할 수도 있다. 이런 경우, 다음과 같이 쓸 수 있을 것이다. <tableclass=tpc> [math(\displaystyle {\rm d}I = {\left[ \sum_i\rho_i{\Braket{{\bf v}_i}}\right]}\bm\cdot{\rm d}{\bf a})]
이제 위의 대괄호 항을 전류 밀도(Current density) 라 정의할 것이다. 즉, <tableclass=tpc> [math(\displaystyle {\bf J} \equiv \sum_i\rho_i{\Braket{{\bf v}_i}})]
따라서 전류를 다음과 같이 정의할 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\displaystyle I=\iint_S {\bf J}\bm\cdot{\rm d}{\bf a})]
따라서 전류 밀도는 단위 면적을 지나는 전류 라 볼 수 있을 것이며, SI 단위계에서 흔히 [math(\pu{A/m2})]의 단위로 쓰게 된다.3. 전자기학의 연속 방정식 <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \oiint_S {\bf J}\bm\cdot{\rm d}{\bf a})]
으로 구할 수 있다. 따라서 다음과 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \oiint_S {\bf J}\bm\cdot{\rm d}{\bf a} = -\frac{{\rm d}q}{{\rm d}t})]
이때, [math(q)]는 부피 영역 내에 있는 전하를 의미함에 유의해야 한다. 따라서 [math(q)]를 전하밀도의 항으로 쓰면, <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \oiint_S {\bf J}\bm\cdot{\rm d}{\bf a} = -\frac{\rm d}{{\rm d}t}\iiint_V \rho{\rm\,d}V = -\iiint_V \frac{\partial \rho}{\partial t}{\rm\,d}V)]
발산 정리 를 사용하면, <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \iiint_V (\bm{\nabla\cdot\bf J}){\rm\,d}V = -\iiint_V \frac{\partial \rho}{\partial t}{\rm\,d}V)]
따라서 다음의 연속 방정식이 도출되게 된다. <tableclass=tpc> [math(\bm{\nabla\cdot\bf J} + \dfrac{\partial \rho}{\partial t} = \pu{0A/m3})]
즉, 어떤 부피 영역 내에서의 전하 밀도의 시간 변화율은 그 부피 영역을 둘러싸는 폐곡면을 통해 유출되는 전하 밀도와 같음을 나타낸다. <tableclass=tpc> [math(\bm\nabla\bm\cdot({\bf J}_f+{\bf J}_p)+\dfrac\partial{\partial t}(\rho_f+\rho_p) = \pu{0A/m3})]
그런데, [math({\bf J}_p)]는 구속된 전하들의 운동 때문에 생겨나고, 전기 변위장 문서를 통해 이들을 편극 밀도 [math(\bf P)]로 취급할 수 있었음을 논의했다. 따라서 <tableclass=tpc> [math({\bf J}_p = \dfrac{\partial\bf P}{\partial t})]
으로 쓸 수 있고, 전기 변위장 문서에서 <tableclass=tpc> [math(\rho_{p} = -\bm{\nabla\cdot\bf P})]
임을 알 수 있었다. 따라서 이 두 식을 이용하면, 아래의 두 식을 얻을 수 있음을 알 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \bm\nabla\bm\cdot{\bf J}_f+\frac{\partial \rho_f}{\partial t} &= \pu{0A/m3} \\ \bm\nabla\bm\cdot{\bf J}_p+\frac{\partial \rho_p}{\partial t} &= \pu{0A/m3} \end{aligned})]
정상 전류(Steady current) 는 위의 연속 방정식에 대해 다음을 만족하는 전류이다. <tableclass=tpc> [math(\dfrac{\partial \rho}{\partial t} = \pu{0A/m3})]
이것은 곧, 어느 지점에서 전하가 쌓이지 않는 다는 말과 같다. 즉, 어떤 부피 영역으로부터 전하가 유출되면, 그 유출된 전하만큼 다시 전하가 유입된다는 말이다. 따라서 정상 전류의 조건을 다음과 같이 쓸 수도 있다. <tableclass=tpc> [math(\bm{\nabla\cdot\bf J} = \pu{0A/m3})]
자기장 문서 혹은 그와 관련된 문서에서 다루는 것은 정자기학이다. 이 정자기학은 정상 전류라는 가정을 깔고 시작하니, 이 점 참고한다.4. 옴의 법칙옴 의 법칙(Ohm's law) <tableclass=tpc> [math({\bf J} = \sigma_c{\bf E})]
즉, 전류 밀도는 전기장에 비례하고, 그 비례 상수가 전기 전도도 [math(\sigma_c)]임을 나타낸다. 또한, 이 전기 전도도의 역수 [math({\sigma_c}^{-1} \equiv \rho)]는 보통 비저항 이라 부른다. 사실 본래 전기 전도도는 상수가 아니라, 텐서 이다. 그러나 여기서는 초급적인 전자기학을 다루고 있기 때문에 전기 전도도는 상수라 취급하기로 한다. 전기 전도도의 단위는 SI 단위계에서 [math(\pu{(\Omega*m)-1})]이다. <tableclass=tpc> [math(I=JA)]
로 쓸 수 있다. 만약 전도체 사이의 전위차가 [math(V)]라면, [math(E = V/L)]이다. 옴의 법칙을 쓰면, [math(J=\sigma_cE)]이므로 이것들을 모두 사용하면, <tableclass=tpc> [math(I = \dfrac{\sigma_cA}LV)]
이때, 여기서 나온 항 <tableclass=tpc> [math(R \equiv \dfrac L{\sigma_cA})]
을 전기 저항 이라 하고, 단위는 [math(\Omega)](옴; ohm)이다. 더군다나, 전도도의 역수를 비저항이라 쓸 수 있었으므로 여기서 전기 저항의 관계가 나오게 된다. <tableclass=tpc> [math(R = \rho \dfrac LA)]
따라서 이것을 이용하면, 옴의 법칙을 다음과 같이 쓸 수 있음을 얻는다. <tableclass=tpc> [math(V=IR)]
이 형태가 사실은 널리 쓰이는 형태이고, 처음으로 제시된 것이 옴의 법칙에 대한 오리지널이긴 하지만, 전자기학 과 관련된 전공을 하지 않는 이상은 별로 마주칠 일은 없다. 여담으로 전압계는 전류계와 옴의 법칙을 이용하면 만들 수 있다.저항기 (resistor)가 있다. 단면 [math(A)]에 위치한 저항기 내 자유전자가 전압 [math(V)]를 받아 평균속도 [math(v_d)]로 수렴하며 그림과 같은 방향 즉, [math((+))] 전극 방향으로 이동했다고 하자. <tableclass=tpc> [math(v_d \propto \dfrac VL)]
의 관계가 성립하고 전자의 이동도(electron mobility) [math(\mu_n)]을 비례상수로 두면 <tableclass=tpc> [math(v_d = \mu_n\dfrac VL)]
로 나타내어진다. <tableclass=tpc> [math(I = qAv_dn_0)]
이고, 위에서 유도된 [math(v_d)] 관계식에 의해 <tableclass=tpc> [math(I = qAn_0\mu_n\dfrac VL)]
이 성립한다. 식을 정리하면 <tableclass=tpc> [math(I = qn_0\mu_n\dfrac AL{\cdot}V)]
이고 여기서 [math(V \propto I)]의 관계를 얻는다.전기 전도율 [math(G=1/R)]에 대하여 [math(G = qn_0\mu_n A/L)]이라 두면, <tableclass=tpc> [math(I = GV = \dfrac VR)]
가 성립하고 이것은 위에서 유도된 옴의 법칙과 같다.비저항 또는 저항률(resistivity)이라 하며, 여기서 저항 [math(R)]와 전기 전도율 [math(G)]를 <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} R &= \frac1{\sigma}\frac LA \\ G &= \sigma\frac AL \end{aligned})]
로 각각 나타낼 수 있다. 이 식은 전압과 전류와의 관계에서 비례상수인 저항이 도전율 등에 의해 어떻게 결정되는지를 보여준다.4.3. 정전기적 평형 상태의 도체전기장 문서에서 정전기적 평형 상태의 도체에는 내부에 전하가 존재할 수 없다고 했다. 따라서 이 문단에서는 도체 내부의 전하가 중성화 되고, 도체 표면으로 나오는데까지 걸리는 시간을 논의하고자 한다. 도체가 옴의 법칙을 만족하고, 전기 전도도가 상수라면, [math({\bf J} = \sigma_c{\bf E})]를 만족할 것이다. 따라서 이때의 연속 방정식을 쓰면, <tableclass=tpc> [math(\sigma_c\bm{\nabla\cdot\bf E} = -\dfrac{\partial \rho}{\partial t})]
그런데 정전기장 [math({\bf E})]에 대해 <tableclass=tpc> [math(\bm{\nabla\cdot\bf E} = \dfrac\rho{\varepsilon_0})]
따라서 다음과 같은 미분 방정식을 얻는다. <tableclass=tpc> [math(\dfrac{\partial \rho}{\partial t} + \dfrac{\sigma_c}{\varepsilon_0} \rho = \pu{0A/m3})]
이 방정식의 해는 <tableclass=tpc> [math(\rho(t)=\rho(\pu{0s})\exp{\left(-\dfrac{\sigma_c}{\varepsilon_0} t \right)})]
따라서 전하밀도가 초기의 [math(e^{-1})]이 되는 시간은 [math({\varepsilon_0}/{\sigma_c})]임을 알 수 있고, 이 시간을 이완 시간 이라 한다. 따라서 이 이완 시간을 지나게 되면, 도체 내 전하 밀도는 [math(\pu{0C/m3})]으로 수렴하고, 이것은 곧 도체 내부의 전하가 존재하지 않고, 모두 표면으로 나오거나 중성화되었음을 의미한다.바일 반금속 을 이용한 실험에서 옴의 법칙 이 적용되지 않는 사례가 발견되어, 2017년 8월 14일에 네이처 머티리얼스(Nature materials)에 실렸다.5. 정상 전류와 경계치 문제5.1. 전류 밀도가 따르는 방정식 <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \bm{\nabla\cdot\bf E} &= \dfrac{\rho}{\varepsilon_0} \\ \bm{\nabla\times\bf E} &= \pu{0V/m2} \end{aligned})]
이제는 논의를 옴의 법칙을 만족하는 물질에 한해서 생각할 것이다. 우선 전기장의 회전은 <tableclass=tpc> [math(\bm\nabla\bm\times\dfrac{\bf J}{\sigma_c} = \pu{0V/m2})]
으로 바뀌고, 전기장의 발산은 <tableclass=tpc> [math(\dfrac1{\sigma_c} \bm{\nabla\cdot\bf J} = \pu{0V/m2})]
이다. 전기 전도도를 상수로 취급(이것에 관해선 "옴의 법칙" 문단에서 주의를 준 바 있다.)하고 있기 때문에 전류 밀도에 대해 다음과 같이 쓸 수 있음을 얻는다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \bm{\nabla\cdot\bf J} = \pu{0A/m3} \\ \bm{\nabla\times\bf J} = \pu{0A/m3} \end{aligned})]
적분형으로는 다음과 같이 표현할 수 있을 것이다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \oiint_S {\bf J}\bm\cdot{\rm d}{\bf a} &= \pu{0A} \\ \oint_C {\bf J\bm\cdot{\rm d}l} &= \pu{0A/m} \end{aligned})]
적분영역 [math(C)], [math(S)]는 각각 어떤 면적 영역을 둘러싸는 폐곡선, 어떤 부피 영역을 둘러싸는 폐곡면을 뜻한다.5.2. 경계 조건(boundary condition) <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \oiint_S {\bf J\bm\cdot{\rm d}a} = \pu{0A})]
의 조건을 얻었다. 위 그림과 같이 윗면과 아랫면의 넓이가 [math(A)]이고, 높이가 [math(h)]인 원기둥에 적용하자. 이때, [math(\bf\hat n)]은 매질 1에서 매질 2로 향한다. [math(h \rightarrow \pu{0m})]의 극한을 사용하면, 옆면에 대한 기여는 없으므로 위 적분의 결과는 <tableclass=tpc> [math({\bf J}_1\bm\cdot{\bf\hat n} = {\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat n})]
즉, 전류 밀도의 수직 성분은 경계면을 가로지를 때, 연속이 됨을 알 수 있다. 또한, 전기 퍼텐셜 문서에서 정전기학의 경계 조건을 논할 때, [math(\bm{\nabla\times\bf E} = \pu{0V/m2})]을 만족할 때, 전기장의 접선 성분은 경계를 가로지를 때, 연속이 된다고 했다. 즉, <tableclass=tpc> [math({\bf E}_1\bm\cdot{\bf\hat t} = {\bf E}_2\bm\cdot{\bf\hat t})]
옴의 법칙을 만족하는 매질을 다루고 있으므로 위 조건은 다시 쓰면, <tableclass=tpc> [math(\dfrac{{\bf J}_1 \bm\cdot{\bf\hat t}}{\sigma_1} = \dfrac{{\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat t}}{\sigma_2})]
임을 나타낸다. 만약, 매질 1이 굉장히 전기 전도도가 좋다고 가정해 보자. 즉, 매질 1은 도체로 볼 수 있다. 이 경우 [math(\sigma_1 \rightarrow \infty)]이므로 위 조건에 의해 <tableclass=tpc> [math({\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat t} \rightarrow \pu{0A/m2})]
이 되고, 옴의 법칙을 만족하는 매질을 다루고 있으므로 결국 위 식은 <tableclass=tpc> [math({\bf E}_2\bm\cdot{\bf\hat t} \rightarrow \pu{0V/m})]
임을 나타낸 것이다. 즉, 정전기학을 다룰 때도 도체 표면의 전기장은 수직해야 한다고 말했으나, 이것이 정상 전류 분석에서도 확인이 된 것이다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned}{\bf J}_1\bm\cdot{\bf\hat n} &= {\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat n} \\ \frac{{\bf J}_1\bm\cdot{\bf\hat t}}{\sigma_1} &= \frac{{\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat t}}{\sigma_2} \end{aligned})]
이 된다. <tableclass=tpc> [math(\bm{\nabla\cdot\bf J} = \pu{0A/m3})]
옴의 법칙을 만족하는 매질에 한하여 경계치 문제를 생각하고 있기 때문에 <tableclass=tpc> [math({\bf J} = \sigma_c({\bf E}+{\bf E}_e))]
로 쓸 수 있다. [math({\bf E}_e)]는 정전기장이 아닌 다른 기전력 등에 의한 전기장이다. 즉, 보존적인 전기장이 아닌 비보존적인 전기장을 말한다. 이것에 대한 보충 설명은 전자기 유도 문서를 참조하라. <tableclass=tpc> [math({\bf E} = -\bm{\nabla\Phi})]
로 쓸 수 있고, 이때, 매질이 옴의 법칙을 만족하므로 <tableclass=tpc> [math(\bm{\nabla\cdot\bf J} = \bm\nabla\bm\cdot{\left[\sigma_c (-\bm{\nabla\Phi}+{\bf E}_e)\right]} = \pu{0A/m3})]
위 식을 다시 쓰면, <tableclass=tpc> [math(\sigma_c\nabla^2\bm\Phi+\bm\nabla\sigma_c\bm\cdot\bm{\nabla\Phi} = \bm\nabla\bm\cdot (\sigma_c{\bf E}_e))]
만약 전기 전도도가 단순하다면, 위 식은 <tableclass=tpc> [math(\sigma_c\nabla^2 \bm\Phi = \bm\nabla\bm\cdot(\sigma_c{\bf E}_e) )]
으로 정리된다. <tableclass=tpc> [math(\nabla^2\bm\Phi = \pu{0V/m2})]
으로 정전기학의 경계치 문제와 동일해진다는 것을 알 수 있다. 또한, 경계 조건으로부터 <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} {\bf J}_1 \bm\cdot{\bf\hat n} &= {\bf J}_2\bm\cdot{\bf\hat n} \\ \frac{{\bf J}_1\bm\cdot\bf\hat t}{\sigma_1} &= \frac{{\bf J}_2\bm\cdot\bf\hat t}{\sigma_2} \end{aligned})]
이 성립함을 이미 알고, 전기 퍼텐셜 은 경계를 가로지를 때, 연속이어야 함에 따라 <tableclass=tpc> [math(\bm\Phi_1 = \bm\Phi_2)]
를 경계면에서 만족해야 한다. 또한, 전류 밀도의 수직 성분의 경계 조건은 아래와 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\sigma_1 \dfrac{\partial\bm\Phi_1}{\partial n} = \sigma_2 \dfrac{\partial\bm\Phi_2}{\partial n})]
따라서 비보존적인 전기장이 없을 때, 퍼텐셜에 대한 경계 조건을 모두 구했다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \bm\Phi_1 &= \bm\Phi_2 \\ \sigma_1 \frac{\partial\bm\Phi_1}{\partial n} = \sigma_2 \frac{\partial\bm\Phi_2}{\partial n} &= -({\bf J}_{e2}-{\bf J}_{e1})\bm\cdot{\bf\hat n} \end{aligned})]
이 됨을 알 수 있다. <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \varepsilon_i &\rightarrow \sigma_i \\ {\bf D}_i \rightarrow {\bf J}_i &= -\sigma_i\bm{\nabla\Phi}_i \end{aligned})]
그리고, <tableclass=tpc> [math(\begin{aligned} \frac\rho\varepsilon &\rightarrow -\bm{\nabla\cdot\bf J}_e \\ \frac\sigma\varepsilon &\rightarrow -({\bf J}_{e2}-{\bf J}_{e1}) \bm\cdot\bf\hat n \end{aligned})]
으로 대치함으로써 문제를 풀어낼 수 있음을 얻는다.전류/정상 전류와 경계치 문제 예제 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
를#!if 문단 != null & 앵커 == null
의 [[전류/정상 전류와 경계치 문제 예제#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
{{{#!if 문서명 = 문서명 != null ? 문서명 : calleeTitle
의 [[전류/정상 전류와 경계치 문제 예제#|]] 부분을}}}6. 전류의 3대 작용6.1. 발열 작용 - 줄 발열과 일률 <tableclass=tpc> [math({\rm d}W = (\rho{\rm\,d}V){\bf E\bm\cdot{\rm d}l})]
로 쓸 수 있다. 만약 전하가 [math({\rm d}t)]만큼의 시간 동안 [math({\rm d}\bf l)]만큼 움직였다면, <tableclass=tpc> [math({\rm d}{\bf l} = {\bf\Braket v}{\rm\,d}t)]
[math({\bf\Braket v})]가 전하의 평균 유동 속도라 하면, 다음과 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math({\rm d}W = \rho {\bf\Braket v\bm\cdot E}{\rm\,d}V{\rm\,d}t)]
그런데, 전류 밀도의 정의 [math({\bf J} \equiv \rho {\bf\Braket v})]를 쓰면, <tableclass=tpc> [math({\rm d}W = {\bf J\bm\cdot E}{\rm\,d}V{\rm\,d}t)]
따라서 단위 시간 동안에 한 일은 <tableclass=tpc> [math(\dfrac{{\rm d}W}{{\rm d}t} = {\bf J\bm\cdot E}{\rm\,d}V)]
이고, 따라서 유한한 부피 영역에서 얻어지는 전기장에 의한 일률은 <tableclass=tpc> [math(\displaystyle P = \iiint_V {\bf J\bm\cdot E}{\rm\,d}V)]
로 쓸 수 있음을 얻는다. 만약, 매질이 옴의 법칙을 만족한다면, <tableclass=tpc> [math(\displaystyle P = \iiint_V \sigma_c E^2{\rm\,d}V)]
으로 쓸 수 있다. 따라서 이 에너지는 매질의 열원으로 작용하게 하여, 열을 내게 하는 데 이것을 줄 발열(Joule heating) 이라 한다. 참고로, <tableclass=tpc> [math(\dfrac{{\rm d}P}{{\rm d}V} = {\bf J\bm\cdot E})]
으로 쓸 수 있고, 이것을 일률 밀도 라 한다. <tableclass=tpc> [math(\displaystyle {\rm d}W = {\rm d}q\int_{\rm A}^{\rm B} {\bf E\bm\cdot{\rm d}r})]
가 된다. 이때, <tableclass=tpc> [math(\displaystyle \int_{\rm A}^{\rm B} {\bf E\bm\cdot{\rm d}r} \equiv V)]
라 놓고, 전류 [math(I = \dot{q})]임을 이용하면, <tableclass=tpc> [math({\rm d}W = \dfrac{{\rm d}W}{{\rm d}t}{\rm\,d}t = IV{\rm\,d}t)]
로 쓸 수 있으므로 일률을 <tableclass=tpc> [math(P=IV)]
로 쓸 수 있음을 얻는다. 만약 옴의 법칙을 만족시키는 매질이라면, 일률을 다음과 같이 쓸 수 있다. <tableclass=tpc> [math(P = I^2R)]
전자기 유도 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
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의 [[전자기 유도#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
{{{#!if 문서명 = 문서명 != null ? 문서명 : calleeTitle
의 [[전자기 유도#|]] 부분을}}}전기 분해 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
를#!if 문단 != null & 앵커 == null
의 [[전기 분해#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
{{{#!if 문서명 = 문서명 != null ? 문서명 : calleeTitle
의 [[전기 분해#|]] 부분을}}}7. 전류와 관련된 여담금속 에서 전자 가 전류를 흐르게 한다는 사실이 전류를 정의한 것보다 훨씬 뒤에 발견되었기 때문이다. 원래 전기는 양극에서 음극으로 흐른다고 정의했으나 후에 전자가 음극에서 양극으로 이동한다는 게 밝혀졌다.양공 이 전류를 흐르게 하는 것처럼 보인다.구리 도선에 [math(\pu{3A})]의 전류가 흐른다면 전자의 평균 이동 속도는 고작 [math(\pu{0.28mm/s})] 이다. 전자의 순간 속도는 광속에 근접할 만큼 매우 빠르나, 도선 안에서는 도선의 양성자들에 부딪혀 이리저리 튕겨나가 제 속도를 못 내기 때문이다. 에너지가 순식간에 전달되는 이유는 전기장이 생기기 때문이다. 달팽이처럼 기어가는 전자의 속력에 비해 전기장은 광속 으로 생성되고 퍼진다.직류 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
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의 [[직류#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
{{{#!if 문서명 = 문서명 != null ? 문서명 : calleeTitle
의 [[직류#|]] 부분을}}}교류(전기) 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
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의 [[교류(전기)#s-|]]번 문단을#!if 문단 == null & 앵커 != null
{{{#!if 문서명 = 문서명 != null ? 문서명 : calleeTitle
의 [[교류(전기)#|]] 부분을}}}감전 으로 인해 사람이 사망하는 이유로 헷갈리거나 궁금해 하는 사람이 많은데 굳이 따지자면 감전사의 직접적인 원인은 전류이다. 다만 가장 근본적이고 직접적인 원인을 정의에서부터 따지고 들어간 후에 하나만 꼽아보자면 전류라는 것이지 다른 전기적 요소가 감전사의 조건이 아니라는 것이 아니다. 그저 평범하게 '감전사의 조건'이라하면 전압, 전류뿐이 아닌 매우 많은 요소가 있다. 감전으로 인해 사망에 이르려면 인체가 포함되는 전기적 회로가 구성되어 치사량의 전류가 통전해야 하는데, 이때 인체의 임피던스, 통전경로 및 시간, 접촉전압, 접촉면적, 주파수 등 에 따라 통전전류의 크기가 결정된다. 즉 몇 [math(\pu A)]의 전류가 흐르는가만 놓고 감전사를 하는지 안 하는지는 알 수 없다는 것이다. 위의 설명이 복잡하다면 흔히들 알고 있는 옴의 법칙 으로 생각해 봐도 좋다. 단순히 인체의 피부저항을 뚫고 일정량의 전류를 흐르게 하려면 일정크기의 전압도 필요하다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 감전사의 원인이 전류라고 하는 것도, 전압이라고 하는 것도 100 % 옳다고는 볼 수 없다는 것이다. 결국원인이 전류니 전압이니 하는 것은 단어의 정의 등으로 하는 말장난에 불과하다.정전기 와 테이저건 을 보면 된다. 정전기의 경우 전압은 수만 [math(\pu V)], 전류도 [math(\pu{1A})]에 달하지만 통전시간이 [math(\pu{1\textμs})]수준이기에 실질적인 통전전류의 크기는 매우 작으며, 테이저건의 경우 사람에게 명중 시 최대전압이 [math(\pu{1200V})]에 달하지만 전류는 고작 [math(\pu{2mA})]정도이기에 사람이 죽지 않는다. 그리고 가끔 치사량의 전류가 흐르지 않았음에도 감전사 하는 경우를 볼 수 있는데, 이 경우에는 통전경로를 의심할 수 있다. 감전사는 대부분의 경우 심실세동 에 의한 사망인데 아무리 작은 전류여도 심장에 가깝게 흐를수록 심실세동이 일어날 확률이 높기 때문이다.전압 이다. 위에서도 말했듯이 전류가 흐르려면 전압이 필요한 것이고, 전압이 높으면 높을수록 전류는 많이 흐르며, 높은 저항 값에도 전류를 흐르게 할 수 있기 때문이다. 거기다 사람에게 치명적인 전류량은 매우 작은 값이며, 주변에서 흔히 접하는 전기는 교류이기에 불수전류값도 [math(\pu{15mA})]수준으로 매우 낮아 한번 감전되면 남의 도움 없이는 탈출할 수 없고 통전시간이 길어지면 결국 전류가 작아도 사망에 이를 수 있다. 전류 인체의 반응 [math(\pu{0.67mA})] 성인 여성이 전류가 흐르는 것을 느낄 수 있다. [math(\pu{1mA})] 성인 남성이 전류가 흐르는 것을 느낄 수 있다. [math(\pu{5mA})] 평균적인 여성이 참기 힘든 고통을 느낀다. [math(\pu{8mA})] 평균적인 남성이 참기 힘든 고통을 느낀다. [math(\pu{10mA})] 통증을 견딜 수 없다. (고통한계전류) [math(\pu{20mA})] 근육의 수축이 심해 벗어날 수 없다. (불수전류) [math(\pu{50mA})] 상당히 위험하다. (순간치사가능성) [math(\pu{100mA})] 치명적. (심실세동전류)
심실세동전류까지 가게 되면 심장의 전류가 교란되어 심장마비나 심실세동이 일어난다. 그보다 적은 양이라고 안심할 수 없는 게 전류가 어떻게 흐르냐에 따라 위험도가 다르기 때문. 왼손을 타고 흐르는 전기는 심장을 다이렉트로 직격할 수 있기 때문에 꽤 위험하다.전류계 문서#!if (문단 == null) == (앵커 == null)
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