반도체 초보자를 위한 전기 회로 기초 – Ohm의 법칙부터

전기 회로는 반도체와 전자 부품을 이해하기 위한 가장 기본적인 지식입니다. 하지만 처음 접하는 사람에게는 생소한 용어와 복잡해 보이는 공식들 때문에 시작 자체가 어려울 수 있습니다.
그중에서도 Ohm의 법칙은 모든 회로 분석의 출발점이며, 전압, 전류, 저항의 관계를 이해하는 데 가장 핵심이 되는 개념입니다.
이 법칙 하나만 정확히 이해해도 대부분의 간단한 회로는 스스로 해석할 수 있고, 나아가 회로 설계와 부품 선택까지 연결됩니다.

이번 글에서는 전기 회로의 기본 개념부터 시작하여, Ohm의 법칙을 중심으로 한 회로 해석 방법, 그리고 실무에서의 응용까지 단계적으로 정리해드리겠습니다.
전자 회로에 대한 기초를 탄탄히 다지고 싶은 초보자분들께 실질적인 도움이 될 수 있는 내용으로 구성했습니다.

 

 

전압, 전류, 저항 – 개념을 정확히 이해하세요

회로를 이해하기 위해 가장 먼저 알아야 할 것은 전압(Voltage), 전류(Current), 저항(Resistance)의 정의입니다.
전압은 전하를 움직이게 하는 ‘전기의 압력’이라 볼 수 있고, 전류는 그 전하의 흐름, 저항은 흐름을 방해하는 요소입니다.
이 세 가지는 밀접하게 연결되어 있으며, 이 관계를 수식으로 표현한 것이 바로 Ohm의 법칙입니다.

 

 

Ohm의 법칙 – 회로 해석의 기본 공식

Ohm의 법칙은 아래와 같은 아주 단순한 공식입니다:
V = I × R
즉, 전압(V)은 전류(I)와 저항(R)의 곱이라는 뜻입니다.
이 공식을 변형하면 전류 = 전압 ÷ 저항, 저항 = 전압 ÷ 전류처럼 어떤 요소를 알고 있을 때 다른 요소를 쉽게 계산할 수 있습니다.
이 법칙만 정확히 알고 있으면 저항을 어떻게 연결하든 회로의 전체적인 흐름을 파악할 수 있습니다.

 

 

직렬과 병렬 회로 – 전압과 전류 분배를 이해하세요

두 개 이상의 저항이 하나의 회로에 연결될 때는 직렬(Series)과 병렬(Parallel) 연결을 구분해야 합니다.
직렬 연결 시 전류는 동일하게 흐르며, 저항은 모두 더해져 전체 저항이 증가합니다. 반대로 병렬 연결 시 전압은 동일하게 분배되며, 저항은 역수로 계산되어 전체 저항이 줄어듭니다.
이 구조에 따라 전압 강하와 전류 흐름이 달라지기 때문에, 회로 설계 시 반드시 구분하고 계산해야 합니다.

 

 

저항 외에 꼭 알아야 할 수동 부품 – 커패시터와 인덕터

Ohm의 법칙은 주로 저항을 기준으로 설명되지만, 실전 회로에서는 커패시터(콘덴서)와 인덕터도 빈번하게 사용됩니다.
커패시터는 전하를 저장하고 빠르게 방전하는 특성이 있으며, 전원 노이즈 제거, 시간 지연, 필터 회로 등에 활용됩니다.
인덕터는 자기장을 통해 전류의 변화에 저항하며, 전류를 부드럽게 흐르게 만들거나 고주파 필터로 사용됩니다.
이 부품들도 Ohm의 법칙의 연장선상에서 이해하면 훨씬 쉽게 다가올 수 있습니다.

 

멀티미터 사용법 – 회로를 체감하는 첫 걸음

이론만 공부하면 실제 회로에서 전압이 어떻게 걸리고, 전류가 얼마나 흐르는지 감이 잘 오지 않습니다.
이때 가장 좋은 학습 도구는 멀티미터(multimeter)입니다.
전압 측정, 저항 측정, 연속성 테스트 등의 기능을 통해 실제 회로를 해석해볼 수 있으며, Ohm의 법칙을 직접 검증해볼 수도 있습니다.
간단한 LED 회로를 구성하고, 멀티미터로 전류와 전압을 재보는 것만으로도 실전 감각이 생기기 시작합니다.

 

 

시뮬레이션 툴로 직관적으로 연습하세요

LTspice, Tinkercad, Falstad 회로 시뮬레이터 같은 무료 툴을 이용하면, 복잡한 회로도 가상으로 구성하고 결과를 바로 확인할 수 있습니다.
저항값을 바꾸면 전압이 어떻게 변하는지, 병렬 연결 시 전류가 어떻게 나뉘는지를 시각적으로 확인할 수 있어, 초보자에게 매우 효과적인 학습 방식입니다.
특히 반도체 회로를 다루기 전, 기초 회로의 흐름을 익히는 데 탁월한 도구입니다.

 

 

회로도를 읽는 능력을 키우세요

기초 회로 공부를 어느 정도 마쳤다면 이제는 회로도(Schematic)를 읽는 연습을 하셔야 합니다.
저항이 어디에 있고, 전원이 어디서 공급되며, 각 부품이 어떤 신호를 주고받는지를 파악하는 능력은 실무에서도 필수입니다.
특히 회로에 표시된 저항 값(R1, R2 등)이 어떤 기능을 하고 있는지를 분석해보면, Ohm의 법칙을 실제 회로에 적용하는 감각이 생깁니다.

 

 

기본이 가장 강력합니다

Ohm의 법칙과 기초 회로 이론은 단순해 보이지만, 전자 회로 전체를 이해하는 데 있어 가장 강력한 기반이 됩니다.
이 기초만 잘 다져두면, 나중에 트랜지스터, 연산 증폭기, ADC, 전력 회로 등 더 복잡한 회로도 어렵지 않게 이해할 수 있습니다.
초보자일수록 복잡한 것보다는 간단한 회로를 많이 그리고 실습해보는 학습법이 실력을 빠르게 끌어올려 줄 것입니다.

 

 

LED 회로로 시작하는 실습 추천

전기 회로 입문자에게 가장 적합한 실습 예제는 단연 LED 회로입니다.
이 회로는 단순하지만 Ohm의 법칙, 전류 제한 저항 계산, 전원 극성 등 기초 회로에서 꼭 알아야 할 요소들을 모두 포함하고 있습니다.
예를 들어, 5V 전원을 사용하고 LED 순방향 전압이 2V, 권장 전류가 10mA일 경우 저항 값은 (5V - 2V) ÷ 0.01A = 300Ω으로 계산할 수 있습니다.
이런 식으로 간단한 계산과 실험을 반복하면서, 숫자와 부품이 어떤 관계를 가지는지 몸으로 익힐 수 있습니다.

 

 

회로의 ‘이해’는 반복과 해석에서 나옵니다

처음에는 단순히 계산을 따라 하기만 해도 이해한 것처럼 느껴질 수 있습니다.
하지만 진짜 이해는 다양한 회로를 보고 “왜 이렇게 설계했을까?”, “저항값은 왜 이 정도일까?”, “병렬로 넣은 이유는 뭘까?” 같은 질문을 던지는 과정에서 생깁니다.
문제집을 푸는 것보다, 남이 만든 회로를 해석하는 연습이 더 큰 도움이 되는 이유입니다.
특히 오픈소스 전자 프로젝트나 제품 회로도를 찾아서 분석해보면 실무 회로 감각도 빠르게 키울 수 있습니다.