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커패시터 가이드
커패시터의 기본 [레슨 1] 커패시터는 어떻게 작동하나요?
이 문서는 커패시터의 기본 사항을 설명하는 기술 문서입니다.
첫 번째 강의에서는 커패시터에 대한 개요를 설명합니다.
[레슨 1: 커패시터 개요]
전기 회로에 대해 이야기하기
전기 회로와 커패시터에 대해 이야기하는 것부터 시작하겠습니다.
<서킷은 도로와 같고 충전은 자동차와 같습니다.
서킷을 도로라고 생각하면 전하의 움직임은 도로를 따라 자동차가 움직이는 것과 같습니다.
<저항은 울퉁불퉁한 도로와 같습니다.
울퉁불퉁한 도로의 경우 자동차의 속도는 감소하지만 자동차는 목적지를 향해 계속 이동합니다. 전기 회로의 경우 저항에 의해 열이 발생하여 에너지 손실이 발생하는데, 이는 기본적인 수준의 정보이므로 줄 열에 대한 언급은 너무 기술적이므로 삭제하겠습니다.
<전위차를 제공하는 장치(배터리)>는 전원 공급 장치입니다.
전원 공급 장치는 연결된 두 끝에 전압 E[V]의 전위차를 제공하는 장치입니다. 자동차가 자체 동력을 사용하지 않고 엘리베이터에 의해 자동으로 높이 t[m]의 위치까지 올라가는 것과 같은 원리입니다(t(m)의 기본 의미는 무엇인가요?).
그렇다면 커패시터란 무엇인가요?
이제 커패시터가 전원 공급 장치에 연결된 경우에 대해 이야기해 보겠습니다.
<커패시터는 주차장과 같습니다.
커패시터는 전하를 저장합니다. 회로와 도로를 같은 비유로 사용한다면 커패시터는 주차장이 될 것입니다. 전자 회로의 플러스와 마이너스 쪽에는 항상 같은 수의 전하가 저장됩니다.
<커패시터의 전하 저장 용량, 즉 정전 용량은 무엇인가요?
커패시터가 전하를 저장할 수 있는 정도를 표현하는 데 사용되는 지표를 정전 용량이라고 하며, 이는 방정식 (1)을 사용하여 계산할 수 있습니다.
식 (1)에서 알 수 있듯이 정전 용량은 <1> 전극 표면적 S를 늘리고, <2> 전극 사이의 거리를 짧게 하고, <3> 유전율이 높은 재료를 사용하여 늘릴 수 있습니다.
국제 단위계(SI)에 따르면 정전 용량의 단위로 F(패럿)가 사용됩니다. 도체에 1V 전압(전위차)을 가했을 때 1C(쿨롱)의 전하가 저장될 때 발생하는 정전 용량을 1F로 정의합니다.
<커패시터의 작동 원리>
커패시터에 저장된 전하가 어떻게 되는가 하면 스위치 S1이 OFF로 설정되고 스위치 S2가 ON으로 설정되면 부하로 전류가 흐릅니다.
커패시터가 있어 공급 전압이 불안정하더라도 전구에 안정적으로 불이 들어옵니다.
<커패시터는 직류의 흐름을 차단하고 교류의 흐름을 허용합니다.
커패시터는 직류 전류가 통과할 수 없지만 충전과 방전이 반복되면 커패시터에 충전 전류와 방전 전류가 반복적으로 흐릅니다. 커패시터 외부에서 이 현상을 관찰하면 마치 커패시터에 전류가 흐르는 것처럼 보입니다.
이러한 특성을 활용하여 회로에 많은 수의 커패시터가 사용됩니다. 따라서 사용 목적에 가장 적합한 제품을 선택해야 합니다.
담당자 무라타 제조 주식회사 Y.I ＆ K.M
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