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스터디 로그/Internships

전기용량, 접지, 유도계수, 축전기

부족한 과학 상식을 채워보려고... 부족하지만 제 공부를 위해 한번 정리해 봤습니다. 지식이 채워지는 대로 계속 업데이트해 나갈 예정입니다. 잘못된 점이나 개선할 부분이 있으면 지적해 주세요! 감사히 배우겠습니다! :-)

 


 

전기를 띄는 물체를 대전체라고 함 (대전체가 전기를 띄는 이유는 전하가 쌓이기 때문)

쌓인 전하는 1) 정전기가 될 수도, 2) 전기 회로를 구성하여 흐를 수도 있음

둘 중 어느 경우이든 쌓이는 전하의 양 총합 측정이 가능함 (전하량의 총합)

 

 

정전용량/전기용량 (Capacitance)

 

단위 전압 당 대전체가 저장/방출하는 전하의 양으로, 전하량 (Q) /  전압 (V) 으로 계산할 수 있음 (전하 저장 능력)

이는 저항(Resistance), 유도계수(Inductance)와 함께 선형 전기회로를 구성하는 기본 요소

 

 

1. 자기 전기용량 (Self Capacitance)

대전체 스스로가 지니고 있는 자기 전기용량 (다른 것과 고립되어 있더라도 대전될 수 있음 e.g., 정전기)

지구와 연결되는 접지를 통해 측정할 수 있음

 

2. 상호 전기용량 (Mutual Capacitance)

다른 대전체와 상호 작용하여 발생하는 상호 전기용량

축전기를 구현하는 데 매우 중요함 (주로 전기 회로에서 말하는 전기용량은 이 상호 전기용량)

 


 

+ 유도계수 (Inductance)

도선에 전류가 흐를 때 그 전류의 변화를 막으려는 성질/정도

코일 등의 유도자에서 전류의 변화가 유도기전력(Induced Electromotive Force)이 되어 나타나는 성질

Capacitance와 반대되는 특성과 현상을 보임

 

+ 접지 (Earth; Ground)

도선으로 물체를 땅에 연결하는 것으로 물체가 대전되더라도 곧바로 전하를 방출할 수 있게 해 줌

전기, 전자 제품에는 정전기에 의한 의도치 않은 문제를 방지하기 위해 이를 필요로 함

 

+ 축전기 (Capacitor); 혹은 콘덴서 (Condenser)

전기 회로에서 전기용량을 전기적 포텐셜 에너지로 저장하는 장치 (전하를 저장하는 소자)

두 도체 사이에 유전체/절연체를 넣어 원하는 전기 용량을 구현한 전기 부품 

두 도체판 사이에 전압을 걸면 음극에는 (-) 전하가, 양극에는 (+) 전하가 유도되는데, 이로 인해 전기적 인력이 발생하고 이 인력에 의해 전하들이 각 판의 표면과 절연체의 경계 부분에 모여있게 됨 (에너지 저장)

이와 같이 capacitor는 회로에서 전하를 저장하게 때문에 결국 전류의 흐름을 방해한다고 볼 수 있는데, 직류(주파수가 0일 때)에서는 저장할 수 있는 만큼의 전하를 모두 저장하게 되니 이 방해가 최대인 것이고 (하지만 일시적인 방해), 교류에서는 capacitance가 클수록, 주파수가 높을수록 이 방해가 적어짐 (극성이 자주 바뀔수록 전하를 저장할 수 있는 시간을 적게 주는 것이니까)

 

 

References