콘덴서(condenser, or capacitor)에 대해서 알아보자

[김인선]

콘덴서(condenser)

영어로는 capacitor라고 한다. 전자 회로의 기본적인 부품으로, 교류는 통하지만 직류는 통하지 않으며 전기를 모으는 성질도 있다. 구조는 절연체를 끼우고 두 장의 전극을 마주보고 있다. 절연체의 재료에 따라 여러 가지 종류로 분류되는데 세라믹 콘덴서, 필름 콘덴서, 전계(電界) 콘덴서 등이 있다. 용량 단위는 F(패러드 farad)지만, 실용적으로는 너무 크기 때문에 그 백 분의 일인 μF(마이크로 패러드)와, 다시 그 백분의 일인 pF(피코 패러드)가 상용 단위로 쓰인다.

전하(電荷)를 축적하기 위한 회로소자(回路素子). 2매의 얇은 도체의 판 사이에 공기 또는 유전체(誘電體)라 부르는 물질(폴리에틸렌, 운모 등)을 끼워 만든다.

콘덴서에는 전하를 축적하는 작용 외에 교류전류만을 흐르게 하는 작용이 있으므로 이것을 이용해 직류와 교류가 섞여 있는 전류에서 교류를 분리하는 데 쓰인다.

전기용량을 얻기 위한 장치. 축전기라고도 하며 전기용량 C를 가진 콘덴서에 전압 V를 가하면, Q = CV의 전하가 축적된다.

 전해콘덴서(electrolytic condenser , 電解- )

전자회로용 전원의 평활회로나 바이어스를 가할 때에 직류전압에 남아 있는 맥류(脈流)를 제거하기 위해 사용되는 소형 대용량의 콘덴서이다. 알루미늄을 이용한 것과 탄탈럼박을 이용한 것이 있으나 알루미늄이 더 경제적이므로 주로 알루미늄을 이용한다.구조는 알루미늄 혹은 탄탈의 얇은 막에 전기화학적으로 산화피막을 만들고 금속박(金屬箔)을 양극, 산화피막을 유전체(誘電體), 전해액을 음극으로 한 것이다. 이 때문에 콘덴서에 극성이 생긴다. 알루미늄의 경우에는 알루미늄박 표면을 에치(etch)하여 유효 표면적을 증가하고 화성전해(化成電解)를 사용해서 산화피막을 형성하여 전해액이 스며든 종이와 함께 감아서 알루미늄 케이스에 봉입하여 콘덴서를 만든다. 전해액은 산화피막의 열화(劣化)를 방지하는 역할도 한다.

탄탈럼박(箔)을 사용한 습식콘덴서도 동일하게 만들어지는데 알루미늄이 경제적이므로 그다지 사용되지 않는다. 탄탈럼으로는 고체전해콘덴서로 만들어지고 있다. 이런 경우는 탄탈럼 가루를 압축성형하고 진공소결(眞空燒結)해서 표면적을 증가시켜 양극을 만든다. 그리고 나서 표면에 이산화망가니즈층을 만들고 다시 흑연을 충전하여 음극으로 한다. 이 같은 콘덴서는 박형(箔型)에 비해서 소형이며, 전기특성 특히 온도특성이 우수하나 경제성과 내압(耐壓)에서는 뒤진다. 알루미늄 전해콘덴서의 사용전압은 450V 이하, 정전용량(靜電容量)은 1~5,000μF, 사용온도 범위는 －40~85℃이다.