커패시터와 인덕터의 특성-과도특성

소개글

인덕터와 커패시터에 대한 쉬운 소개.

목차

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본문내용

1. 관련이론

1) 커패시터

저항(resister), 인덕터(inductor) 와 더불어 회로이론을 구성하는 3대 소자인 커패시터 (capacitor)는 전기를 저장할 수 있는 소자이다. 커패시터라는 이름에서도 알 수 있듯이 이는 무언가를 수용할 수 있는 장치라는 뜻이다. 그것은 바로 전하(electronic charge)이다.

그림 커패시터의 구조



커패시터가 전기를 저장하는 원리는 쿨롱의 법칙(Coulomb`s law)이다. (+)와 (-)전하는 항상 서로를 당기기 때문에 위 그림과 같은 구성을 하면 전기를 모을 수 있다. 즉, 왼쪽 금속에 (+)를, 오른쪽 금속에 (-)를 강제로 놓으면 서로 당기기 때문에 전기가 모여 있을 수 있다. 정확하게는 전기장 (electric field)의 형태로 커패시터 내부에 모여있게 된다. 윗 그림과 같이 전하가 충전된 커패시터에 저항을 연결하면 충전된 전하가 방전되면서 저항에 일을 시킬 수 있다. 이런 일을 내가 원하는대로 어떻게 시킬 것인가 하는 것이 회로이론의 존재목적이다. 커패시터의 특성을 보여주는 중요 공식은 다음과 같다.

여기서 Q는 전하, C는 정전용량(capacitance), V는 전압 이다. 정전용량의 단위는 [F:패러드, Farad]이다. 물론, ‘패러드’라는 이름은 전속밀도(electric flux density) 개념을 실험적으로 증명한 패러데이로부터 왔다. 패러데이는 커패시터 내부의 유전물질을 다양하게 바꾸었지만 개방된 외부금속의 전속밀도(or 전하량)는 전혀 변함이 없다는 것을 실험적으로 밝혔다. 즉, 전속밀도는 유전물질의 종류와는 관계가 없다. 윗 식을 분석하자면 전압을 높이면 충전되는 전하(Q)는 선형적으로 증가한다. 이때의 비례상수가 정전용량(C)이 된다.

참고 자료

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