유전율과 유전상수

소개

유전율, 유전상수의 개념을 설명하고 수학적 공식을 이용하여 설명하였다. 유전상수 0과 1이 되는 진공과 공기의 예를 들어 설명하고 유전율과 분극과의 관계를 그림과 함께 설명

목차

유전율과 유전상수

참고문헌

본문내용

전기적 관점에서 물질을 두 부류로 나누면 도체와 유전체로 나눌 수 있다. 쉽게 말하자면 도체는 전기가 잘 통하고 유전체는 전기가 잘 통하지 않는 물질이다. 유전은 전기를 유도한다는 뜻인데, 두 개의 금속판 사이에 유전율이 높은 물질을 채워넣으면 두 금속판에는 적은 전압으로도 많은 전하를 저장할 수 있다. 이것은 유전체의 분극현상 때문이다. 금속의 경우 전압을 가하면 반대방향으로 전류가 흐르는데 전기가 통하지 않는 유전체의 경우 자유전자가 없어 전류는 발생하지 않지만 가해진 전압에 의해 한쪽으로 치우치는 형태로 변할 수 는 있다.
유전율은 소자의 성능을 저하시키는 RC delay의 발생과 밀접한 관계가 있는데, 유전율의 값에 따라 금속 배선의 capacitance가 결정된다. capacitance는 그 값이 클수록 신호의 전달을 지연시키기 때문에 신호의 고속처리를 위해 낮은 capacitance를 만드는 재료의 선택이 요구된다. 유전율과 함께 물질 고유의 저항에 의해 결정되는 값이므로 capacitance는 아래의 식으로 표현된다.

eq.1
C : capacitance : 유전율 A : capacitor를 사이에 둔 도체의 면적 d : 도체사이의 거리

즉, 소자의 성능을 올리기 위해 낮은 비저항과 낮은 유전율을 갖는 재료의 선택이 요구된다. 재료의 유전율은 수치화된 유전상수로 나타낼 수 있는데 이것은 전극사이에 유전체를 넣었을 경우와 넣지 않았을 경우의 전기용량의 비이다.

참고자료

· ■ 전자공학개론 // 구경완 외 4인 // 청문각
· ■ 쉽게 배우는 회로이론 // 박건작 // 북스힐