22.05.08 콘덴서

º 부도체 : 전류가 잘흐리지 못하는 물체

º 절연체 : 절연의 목적으로 사용하는 부도체

º 유전체 : 전하를 유도하는 목적으로 사용하는 부도체

º 유전율 : 부도체를 유전체로 사용할 때 유도하는 전하의 정도를 정량적으로 표형한 것.

 

 

쿨롱의 법칙

º 두 전하사이에 작용하는 힘의 세기를 계산하는 법칙

º 거리(r)의 제곱에 반비례하고 두 전하량(Q)의 곱에 비례하는 법칙

 

전기장

전기장 : 전기력이 작용하는 공간, 전장 이라고도 한다.

전계(E) : 전하와 전하량Q 사이에 작용하는 힘의 세기를 전계(전기장)의 세기라고 한다.

 

전기력선의 성질

º 전기력선은 양전하에서 나와 음전하로 들어간다. 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향산다.

º 전계의 방향은 전기력선의 접선 방향으로 한다.

º 전기력선은 등전위(전위가 같은 점을 연결)면에 수직이다.

º 전기력선의 밀도로도 전계의 세기를 정의한다.

º 전기력선은 도중에 만나거나 끊어지지 않는다.

 

 

 

콘덴서의 종류

º 마일러 콘덴서 : 얇은 폴리에스테르 필름을 쥬전체로 하여 양면에 급속박을 대고 원통형으로 감은 것으로, 내열성과 절연저항이 양호하다.

 

º 마이카 콘덴소 : 운모와 급속박막으로 구성된다. 온도 변화에 의한 용량 변화가 작고 절연 저항이 높은 우수하 ㄴ특성을 가지는 표준 콘덴서이다.

 

º 전해 콘덴서 : 전기 분해하여 금속의 표면에 산화피막을 만들어 유전체로 이용한다. 소형으로 큰 정전용량을 얻을 수 있으나, 극성을 가지고 있으므로 교류회로에서는 사용할 수 없다.

 

º 세라믹 콘덴서 : 비유전율이 큰 유전체를 사용한 것으로 극성이 없고 가격 대비 성능이 우수하며, 가장 많이 사용된다.

콘덴서 직렬접속

콘덴서 직렬접속인 경우 전류가 통일해 전하량 Q가 모든 콘덴서에서 일정하다.

º 각 콘덴서에 가해지는 전압은 다음과 같다.

º 전원 전압은 각 콘덴서에서 걸리는 전압의 합과 같다.

º 합성 정전용량 C

º 각 콘덴서에서 걸리는 전압과 합성 정전용량의 관계

콘덴서 병렬접속

 

º 콘덴서 병렬접속인 경우에는 모든 콘덴서에 걸리는 전압이 같다.

º 회로 전체에 축덕되는 전하 Q

º 합성 정전용량 C

 

콘덴서의 정전용량

º 정전용량은 전압에 반비례한다.                      º 극판의 넓이에 비례한다.

º 극판의 간격에 반비례한다.                            º 이동하는 전하량에 비례한다.

º 유전율에 비례한다.

 

 

 

 

1[F] : 1[V]의 전압을 가하여 1[C]의 전하를 축적할 때 정전 용량

정전용량 단위 표현의 예

◆ 예문

인 2개의 콘덴서가 병렬로 접속되어 있다. 콘덴서 C1에 축적되는 전하는?

 

병렬연결시 두 콘덴서 모두에 200V가 인가된다.

그러므로

 

유전체 내 정전에너지

①정전에너지

콘덴서 전압 V[V]가 인가되고 도체의 단면적에 Q[C]의 전하가 축적되어 있을 때 축적되는 에너지 W[J]