반응형 일반물리학/전기회로4 평행판 축전기의 여러가지 특징 가장 대표적으로 문제에 등장하는 축전기는 평행판 축전기인데, 평행판 축전기의 공식은 간단하여 고등학교 물리에서부터 자주 등장하며 일반물리학 연습문제에도 많습니다. 평행판 축전기의 특징들을 자세히 분석해서 나올 수 있는 여러 유형을 살펴봅시다. 1. 평행판 축전기 평행판 축전기의 전기용량 공식은 다음과 같습니다. $$C=\varepsilon_0 \frac{A}{d}$$ $A$는 극판의 면적, $d$는 두 극판 사이의 거리입니다. 2. 전기용량의 변화 1) 유전체 삽입의 효과 전기용량을 늘리는 가장 인기있는 방법은 두 도체 극판 사이에 유전체(Directrics)를 삽입하는 것입니다. 원리는 위 [그림 1]의 (a)에서처럼 어떤 외부 전기장이 축전기에 가해져 있는 상황을 먼저 고려합시다. 이로 인해 축전기에.. 2021. 1. 25. 축전기에 저장된 전기에너지 (Energy storage in Capacitors) 1. 축전기와 에너지 축전기는 전하를 저장한다는 측면에서 곧 에너지를 저장하는 장치와도 같음을 인지할 수 있어, 이를 많은 전자회로에 이용하고 나아가 가전제품들을 구성하는 응용적 측면에서도 널리 사랑받고 있습니다. 만약 대전된 축전기에 전하가 저장되어 있다면, 전기 퍼텐셜 에너지는 (퍼텐셜의 정의를 생각해보면) 축전기를 대전시키는 과정에서 필요한 일의 양과 같을 것입니다. 즉 강제로 양전하와 음전하를 분리시켜야 하는 것이기 때문에 외부에서 전지 등의 전원 연결을 통해 일을 해주어야 합니다. 이 퍼텐셜에너지를 일을 통해 구해보려고 합니다. 축전기가 완전히 충전되었을 때 최종 전하량을 $Q$, 최종 전위차를 $V$라 하고 시간 $t$에서의 (어느 순간에서의) 전하량과 전압을 $q,v$ 라 해봅시다. 그러면 .. 2021. 1. 19. 축전기의 직렬연결과 병렬연결 (Series connection and parallel connection of Capacitor) 저항과 마찬가지로 축전기 역시 직렬 방식과 병렬 방식으로 연결할 수 있으며 각각의 경우에 축전기의 효과 및 회로가 어떻게 달라지는지 관찰해 봅시다. 1. 축전기의 직렬연결 (Series connection) 축전기를 직렬연결한다는 것은 두 축전기 사이에 나뉘는 교차로가 없음을 뜻합니다. 즉 하나의 길로 매끄럽게 연결되어 있으면 됩니다. 이렇게 축전기가 직렬연결되면 모든 판들이 지닌 전하의 절댓값이 같아지는데, 그 까닭은 이러합니다. 전지의 (+)극 쪽에 가장 가까이 닿아 있는 첫 판에 $+Q$의 전하가 대전되면, 같은 축전기의 아래 판엔 $-Q$가 대전되고, 그 판은 다시 아래로부터 음전하를 끌어온 것이기에 아래의 $C_2$ 축전기의 윗 판을 $+Q$로 대전시키며, 다시 이로 말미암아 그 아래 판은 $-.. 2021. 1. 19. 축전기 (Capacitor) 전기회로의 3대장은 축전기, 코일, 저항입니다. 기전력을 공급하는 전지를 제외하고서는 연결장치로 저 세개가 가장 많이 등장하게 되지요. 축전기의 원리는 도체와 전기장에 대한 개념만 잡히면 받아들이기 쉽습니다. 1. 축전기 1) 정의 ($F.P$) 1.1 두 개의 도체를 서로 절연시켜 만든 장치를 축전기(Capacitor)라 하며 전하, 전기에너지를 저장할 수 있는 능력을 가지고 있다. 축전기가 전하 $Q$를 가지고 있다거나 전하 $Q$가 축전기에 저장되어 있다는 말은, 높은 전압의 도체는 $+Q$, 낮은 전압의 도체는 $-Q$만큼의 전하를 가지고 있음을 뜻한다. 전원을 연결한 뒤 도체 두 덩어리를 일정 간격으로 떨어뜨려 놓으면, 전지에 의해 퍼텐셜 차이가 발생하므로 전지의 (+)극과 연결된 쪽의 도체에는.. 2021. 1. 17. 이전 1 다음 반응형
