전류와 자기장 Lenz의 법칙

1. 전류의 개념

전류는 전하가 일정한 경로를 따라 움직이는 현상을 의미하며 전기적 에너지가 전하의 흐름에 의해 전달되는 것을 말한다. 전하는 기본적으로 전기적 성질을 갖는 입자로서 전자 또는 양극성 이온이 될 수 있다. 일반적으로 금속 내에서 전자는 자유롭게 움직이기 때문에 금속 전선 내부에서 전류가 흐르는 것이 가장 흔한 사례다. 전류는 전압 차이, 즉 전기적 포텐셜 차이가 존재할 때 발생하며, 옴의 법칙에 따라 전류의 크기는 전압과 저항에 비례한다. 전류는 단위 시간당 흐른 전하의 양으로서 암페어(A)로 표기한다. 1 암페어는 1초 동안에 1 쿨롱(C)의 전하가 흐르는 경우를 의미한다. 전류의 흐름은 전기적 기기를 작동시키는 핵심 원리로, 전등, 컴퓨터, 가전제품 등에 활용된다. 예를 들어, 가정용 전기 공급은 대부분 220V의 전압과 평균 15A의 전류가 흐르도록 설계되어 있다. 2020년 기준 세계 전기 사용량은 약 23,700 테라와트시(TWh)에 달했으며, 이는 매년 약 2.5%씩 증가하는 추세를 보이고 있다. 이러한 전기 사용량의 증가는 산업화와 현대 생활의 필수품인 전자기기의 확산에 기인한다. 전류의 안전한 사용을 위해서는 적절한 배선과…