반도체의 전류, 전압, 전자, 전기 이해하기
반도체를 이해하기 위해 전류의 지속성을 꼭 알아야 하는데요,
그 전에 먼저 전압, 전류, 전자 그리고 전기의 차이점에 대해 아는 것이 우선입니다.
이 세 가지를 쉽게 이해하기 위해 수도꼭지를 예시로 설명 드리도록 하겠습니다.
전압(Voltage)
- 전압은 수도꼭지의 물 압력 입니다. 수도꼭지의 물이 높은 곳에서 내려올수록 물의 세기가 강력해지겠죠? 반대로, 낮은 곳에서 물이 내려올수록, 물의 세기는 약해지게 됩니다. 이런 차이를 전압이라고 부릅니다.
이러한 전압은 전기 회로에서 전자를 밀어내거나 끌어당기는 힘을 나타냅니다. 높은 전압은 전자를 더 강한 힘으로 밀어내고, 낮은 전압은 약하게 밀어냅니다. 이런 전압의 단위를 “볼트(Volt)”로 측정하고, 높은 전압은 전자를 더 높은 에너지 상태로 밀어올리게 되는 것이죠.
전류(Current)
- 전류는 수도꼭지로부터 흐르는 물의 양과 유사합니다. 수도꼭지를 틀면 물이 파이프를 통해 나와서 흘러가겠죠?
즉, 전류는 전기 회로 안에서 전자들이 흐르는 전자의 양을 나타냅니다. 수도꼭지를 틀면 물이 파이프를 따라 흐르듯이, 전자들은 전기 회로를 따라 흐르게 됩니다. 이 전자들이 움직이면서 전기 에너지를 전달하고, 기기를 작동시키게 되는 것이죠.
따라서 전류의 강도는 전자의 수와 이동 속도에 따라 결정이 되고, 이런 전류를 "암페어(Ampere)"라는 단위로 측정합니다.
전기(Electricity)
- 전기는 수도꼭지를 통해 흐르는 물 줄기 에 비유됩니다. 수도꼭지를 틀면 물이 흐르듯이, 전기는 전자들이 전기회로를 따라 흐르는 것을 의미합니다.
전기는 전자들이 전기 회로 안에서 이동하면서 에너지를 전달하거나 기기를 작동시키는 것을 나타냅니다. 이동하는 전자들이 전류를 형성하며, 전압의 차이로 인해 전자들이 움직입니다. 이것이 전기 에너지의 흐름입니다.
이 비류를 통해 전압은 전자를 밀어내는 힘, 전류는 흐르는 전자의 양, 그리고 전기는 전자들의 흐름 자체를 나타내는 개념임을 이해할 수 있습니다.
전자 (Electron)
- 전자는 전류를 구성하는 입자로, 수도꼭지에서 나오는 물에 비유할 수 있습니다.
수도꼭지를 틀면 파이트를 통해 물이 흐르게 되는데, 이때 물 분자들은 일정한 방향으로 이동을 하게 됩니다(위에서 아래로).
비슷하게, 전기 회로에서 전자들은 전기 에너지를 전달하기 위해 일정한 방향으로 이동을 하는데요, 전자는 이러한 특성을 지니고 있기 때문에 물 분자와 유사하게 전기 회로 안에서 전류를 형성하는 입자로 이해하시면 됩니다.
정리를 해보자면
전압 = 물의 압력
전류 = 물의 양
전기 = 물 줄기
전자 = 물
이렇게 이해하시면 되겠습니다.
여기까지 이해가 되셨다면, 전류의 지속성이 왜 반도체에서 중요한지
자세한 설명을 드리도록 하겠습니다.