[전자 하드웨어 기초] 13. 축전기, 캐패시터 -1- ( 축전기란 무엇인가? )

 안녕하십니까. 리습입니다. 

 전류의 흐름을 조절하는 소자에는 저항만 존재하는 것이 아닙니다. 흐름을 조였다 풀어줬다 하는 소자도 존재하죠. 바로 축전기, 캐패시터 입니다. 

캐패시터란 무엇인가?

<캐패시터, 좌측 일반적인 캐패시터의 형태, 우측 회로도상에서의 기호>

 축전기는 전류를 저장하고 그 저장된 전류를 방출하는 소자입니다. 우리가 회로를 설계하고 전자의 흐름을 제어할때 때로는 흐름을 안정화 시켜야할 경우가 있습니다. 그럴 때 이 캐패시터를 사용하여 흐름이 원활할때 전류를 저장해 놓고 흐름이 원할하지 못할때 전류를 흘려주는 것입니다. 

 이런 캐패시터의 원리는 간단합니다. 두 도체 사이에 절연체를 채우고 양측이 전기적으로 이어지지 않도록 합니다. 그러면 양단에 전압이 걸리면서 도체에 전하가 모이게 되는것이죠. 전하가 모이게 되면 전류가 '충전'되는 것입니다. 

 이때 충전되는 전하량 Q는

[Q는 전하량 , C는 정전용량, V는 전압]

이며 이때의 단위는 C (쿨롱)을 사용합니다. 이때 캐패시터의 정전용량(Capacitance) C는 단면적과 거리에 영향을 받는데 그 식은 다음과 같습니다.

 [C : 정전용량 , ε : 절연체의 비유전율, A : 단면적, L: 두 판 사이의 거리]

 즉 식을 해석하면 단면적이 넓을수록 두 극판 사의 거리가 작을 수록 정전용량이 크다는 것입니다. 정전용량이 크다는 말은 같은 전압에서 더 많은 전하를 저장할수 있다는 말과 같겠죠. 

 캐패시터는 정말 다양한 용도에 사용됨과 동시에 저항과 막상막하의 중요성을 가지는 소자입니다. 이제 캐패시터에 대해서 자세히 알아보도록 하겠습니다.