콘덴서(Condenser)의 접속법 및 용도에 따른 용량환산방법

콘덴서(Condenser)의 접속법 및 용도에 따른 용량환산방법

1. 콘덴서-정전기의 저수지

전기를 저장하는장치를 콘덴서(축전기)라고 한다. 라이덴 병도 콘덴서의 일종인데 18세기에 네덜란드의 라이덴시에서 발명된것이다. 콘덴서는 간단한 전기부품의 하나,절연된 두장의 금속판을 접근 시켜 마주보게 한 구조로로 되어 있다.

< Fig01. 전기용량의 설명 >

그림 처럼 공기를 절연체로 하고 두장의 금속판을 평행으로 마주보게 한 평행판 콘덴서의 전지의  양극과 음극을 연결한다. 그러나 그대로는 두장의 극판은 직접 접촉하지 않으므로 폐회로는 되지않을것이다. 그렇지만 스위치(S)를 넣는순간만은 전류가 흐른다. S를 닫으면 전지의 양극이 극판A에 접속되어 있기 때문에 A의 자유전자는 전지의 양극에 끌려 이동하여 극판A는 양으로대전한다, 이 A 의 양전하 때문에 정전유도에 의해 극판 B의 표면에는 음전하가 나타나게 된다.

극판 A와 B에는 각각 양과음의 전하가 저장된다. 이들의 전하는 S를 영어도 서로

영향을 받는 인력때문에 거기에 머물러 있다 이것이 콘덴서의 원리이다.

< Fig02. 콘덴서의 구조 >

 

2. 콘덴서의 기호 및 단위

1) 기호 : C

2) 심벌

< Fig03. 콘덴서의 심벌 >

3) 단위 : 패러드(Farad)를 사용하고 있으며 1패러드는 콘덴서에 1V의 전압을 공급하여 1 쿨울롱의 전하가 충전되는 콘덴서의 용량을 1패러드(Farad :F)라 정했다. 실용단위로서 1F는 너무 크기 때문에 ㎌, ㎊를 사용하고 있다.

① 기본단위 : F (패러드:Farad)

② 보조단위 : ㎌(마이크로 패러드) = 10 F

㎊ (피코 패러드) = 10 ㎌

 

3. 콘덴서의 접속법

콘덴서의 연결하는 방법에는 저항과 같이 직렬로 줄 세우듯 연결하는 직렬 연결법과 병렬 연결법 그리고 두 가지를 혼합한 직·병렬 연결법 이 있다.

 

1) 직렬연결(Series Connection)

< Fig04. 콘덴서 직렬연결 >

반응형

 

※ 용량이 월등히 큰 콘덴서와 적은 콘덴서를 직렬연결 시에는 용량이 큰 콘덴서는 무시한다.

 

2) 병렬연결(Parallel Connection)

< Fig05. 콘덴서 병렬연결 >

 

※ 용량이 월등히 큰 콘덴서와 적은 콘덴서를 병렬연결 시에는 용량이 적은 콘덴서는 무시한다.

 

3) 직·병렬연결(혼합연결)

병렬로 연결된 콘덴서의 합성용량을 구한 후 직렬로 연결된 회로의 합성용량 값을 구한다.

< Fig06. 콘덴서 직·병렬연결 >

 

4. 콘덴서의 기능 및 용도

1) 콘덴서의 기능

콘덴서의 기능은 크게 두가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 전기를 저장하거나 방출하는 축전지로서의 기능과 또 하나는 직류를 통하지 않는 성질을 이용하는 기능입니다. 축전지로서의 기능을 이용한 회로에는 전원 회로의 평활 회로나 마이크로 컴퓨터 등의 백업 회로, 콘덴서의 충방전에 필요한 시간을 이용한 타이머 회로 등이 있습니다. 또한 직류를 차단하는 성질을 이용한 회로에는 특정 주파수 성분만을 추출 또는 제거하는 필터 등이 있으며 주파수 특성을 고려해야 하는 회로에 반드시 필요한 것입니다

 

2) 콘덴서의 주요 용도

① 교류를-→다이오드와 정류회로를 구성하여-→직류로 만듬.

 

② 펄스를---→콘덴서의 충전 시간을 이용해서 ---→시간 지연을 만듬.

 

③ 여러신호 중에서---→저항과 함께 구성하여 ---→저주파 신호만을 꺼냄.

 

④ 여러 신호중에서---→저항과 함께 구성하여 ---→고주파수 신호만을 꺼냄.

 

5. 콘덴서 용도 및 용량 환산방법

1) 콘덴서의 사용용도

① 높은 주파수일수록 적은 저항이 필요할 때

② 전류의 위상을 빠르게 하고자 할 때

③ L성분을 제거하고자 할 때

④ AC만을 얻고자 할 때(또는 DC만을 얻고자 할 때)

⑤ 특정한 주파수를 선택하고자 할 때

⑥ 순간적으로 진동하는 세력을 없애고자 할 때

⑦ 잡음을 제거하고자 할 때

⑧ 적당한 시정수를 얻고자 할 때

⑨ 주파수 특성을 개선하고자 할 때(음질개선)

⑩ 전기를 담아두고자 할 때

 

2) 콘덴서의 용량 표시

전해 콘덴서와 일부의 Capacitor는 용량을 직접 표시하고 있으나 세라믹 콘덴서 및 마일라 콘덴서 종류는 암호로서 표시하고 있으며 일부는 Color(색깔저항과 같음)로 용량을 표시하기도 한다. 아래의 콘덴서의 예를 보면 첫째와 둘째 자리의 숫자를 그대로 두고 셋째 자리수는 승수로서 10의 몇승으로 곱하고 용량의 단위는 ㎊로 한다. 이것을 다시 ㎌ 단위로 환산하여 읽으며 승수가 1이하 또는 없을 경우에는 그냥 ㎊로 읽는다.

< Fig07. 콘덴서서의 용량표시 방법 >