고분자를 이용한 축전기의 제작과 정전용량 측정 실험레포트 A+(예비,결과,고찰)

소개글

화공기초실험에서 A+맞은 레포트 입니다. 결과 계산과정 상세히 적고 고찰도 적었습니다.

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론
1) 축전기(Capacitor)의 정의
2) 기본 구조
3) 축전기의 전하 저항
4) 정전용량(Capacitance)
5) 축전기의 에너지 저장
6) 축전기의 물리적 특성
7) 정전용량의 계산

4. 실험기구 및 시약

5. 실험과정
1) PVA 용액 제조
2) 절연체(PVA) Bar coating
3) Silver paste coating
4) Power supplier을 이용한 전압 공급 및 정전용량 측정

6. 실험결과

7. 고찰

본문내용

4. 실험목적:
대표적인 전자 소자로 이용되는 축전기(Capacitor)의 역할 및 구조와 원리를 이해한다.
절연 특성을 갖는 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA)을 바코팅을 통해 박막성형하여 축전기를 제작한다.
제작된 축전기의 정전용량(Capacitance)를 측정해보고 정전용량에 대해 이해한다.

5. 실험이론
1) 축전기(Capacitor)의 정의
금속판 사이에 절연체를 넣고 전극판에 대전시켜 전하를 저장하는 전기 소자

2) 기본 구조
가장 간단한 구조에서, 축전기(capacitor)는 유전체(dielectric)라는 절연 재료로 분리된2개의 평행한 도체판으로 구성된 전기 소자이다. 도선들은 평행한 도체판에 부착되어 있다. 기본적인 축전기는 그림1의 (a)와 같고 그 기호는 (b)에 표시하였다.

3) 축전기의 전하 저항
대전되지 않은, 중성 상태의, 축전기에서 두 도체판은 그림2(a)에서와 같이 같은 수의 자유전자를 갖고 있다. 축전기를 그림2(b)와 같이 저항을 통해 직류 전압 배터리에 연결하면 전자(음전하를 운반하는 입자)들이 도체판A에서 제거되고 도체판A에서 잃은 만큼의전자들이 도체판B에 모인다. 도체판A가 전자를 잃고 도체판B가 전자를 얻으면 도체판A는 도체판B에 대해 양전하를 띠게 된다. 충전 시 전자들은 연결된 전선과 전원을 통해서만 흐른다. 축전기의 유전체는 절연체이므로 전자가 통과할 수 없다. 그림2(c)와 같이 축전기에 형성된 전압이 전원의 전압과 같아질 때 전자의 이동이 멈추게 된다. 축전기가 전원과 분리되면 그림2(d)와 같이 축전기는 일정시간 동안 전하를 저장하며 양단에 전압이 일정하게 유지된다. 이와 같이 대전(충전)된 축전기는 일시적인 전지로 작용할 수 있다.

4) 정전용량(Capacitance)
축전기가 저장할 수 있는 단위 전압 당 전하의 양을 정전용량(capacitance)라 하고 C로 표시한다.

참고 자료

동국대학교 화공생물공학과, ”화공생물공학 기초실험”, 화공생물공학과, 2020, pp.53-pp.58
오영민, “유전체 삽입시 축전기 전기용량의 시간적 변화.”
노용영, “바코팅을 이용한 유기반도체 박막의 제조방법.”