콘덴서는 어떻게 사용하는 것일까(콘덴서의 연결)

콘덴서는 어떻게 사용하는 것일까?(콘덴서의 연결)   전하와 캐패시턴스   콘덴서 또는 캐패시터는 전기를 저장할 수 있는 축전기로 내부는 절연체 또는 유전체로 분리된 2개의 도전체판으로 구성되어 있답니다. 이러한 2개의 도전체에 어떤 일정 전압을 걸었을 때 충전되는 전하량의 비율을 정전용량 또는 캐패시턴스(capacitance)라고 한답니다. 다시 말해, 정전용량(캐패시턴스)은 커패시터가 전하를 축적할 수 있는 능력이라고 말할 수 있답니다.   이러한 캐패시터의 전하는 도전체의 표면적과 도전체 사이의 거리, 유전체의 유전율, 외부에서 공급되는 인가전압에 의해 다음과 같은 식으로 표현된답니다.(참고하시기 바랍니다.)    <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/0131AF4750FF7B5A11" class="txc-image" width="120" height="38" style="WIDTH: 120px; FLOAT: none; HEIGHT: 38px; CLEAR: none" alt="더블클릭을 하시면 이미지를 수정할 수 있습니다" actualwidth="294" border="0" hspace="1" vspace="1" id="A_0131AF4750FF7B5A117990"/> <?xml:namespace prefix = v /><v:shapetype stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"><?xml:namespace prefix = o /><o:lock aspectratio="t" v:ext="edit"></o:lock></v:shapetype>                   Q : 전하량                  k : 도전체판 구조와 유전체 의존 상수(즉, 유전율을 의미)                  A : 도전체판 면적                  d : 도전체판 거리                  V : 인가전압   상수 k와 도전체의 표면적, 도전체사이의 거리는 캐패시터에 대한 내용으로 이를 다시 수식으로 정리하면 (상수 k는 유전체 유전률 : k ≈ ε)   <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/1761394C50FF7B7639" class="txc-image" width="70" style="WIDTH: 70px; FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="149" border="0" hspace="1" vspace="1" height="38" id="A_1761394C50FF7B76399747"/>    (ε : 유전체의 유전율)   <v:shapetype id=_x0000_t75 stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path o:connecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f"></v:path><o:lock aspectratio="t" v:ext="edit"></o:lock></v:shapetype><v:shapetype id=_x0000_t75 stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path o:connecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f"></v:path><o:lock aspectratio="t" v:ext="edit"></o:lock></v:shapetype>따라서,  전하량은    <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2030A84B50FF7BDB02" class="txc-image" width="166" height="36" style="WIDTH: 166px; FLOAT: none; HEIGHT: 36px; CLEAR: none" actualwidth="347" border="0" hspace="1" vspace="1" id="A_2030A84B50FF7BDB02E836"/>   가 되므로 캐패시턴스는   <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/2153894950FF7BA736" class="txc-image" width="55" style="WIDTH: 55px; FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="128" border="0" hspace="1" vspace="1" height="37" id="A_2153894950FF7BA73696A5"/>   가 된답니다.   이러한 캐패시턴스의 단위로는 F : 패럿 (farad)을 사용한답니다.     콘덴서의 연결   콘덴서의 연결방법으로는 직렬연결, 병렬연결, 직/병렬연결 방법이 있는데, 여기서는 직렬연결과 방렬 연결에 대해서만 계략적으로 언급하기로 합니다.   콘덴서의 직렬연결   <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/152AE24B50FF7AAD05" class="txc-image" style="FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="320" border="0" hspace="1" vspace="1" width="320" id="A_152AE24B50FF7AAD057BFA"/>     콘덴서의 직렬연결회로는 각 콘덴서에 걸리는 전압의 합은 인가된 전압과 같다 것을 알 수 있답니다. V = V1 + V2 + V3 +...   여기서, 콘덴서의 인가전압 V = Q/C 이므로 V1 = Q1/C1, V2 = Q2/C2, V3 = Q3/C3, .....   따라서, V=Q1/C1 + Q2/C2 + Q3/C3 +......가 된답니다.   여기서 직렬 연결된 콘덴서의 전하량은 모두 같기 때문에 Q = Q1 = Q2 = Q3 =.... 이 되므로   V = Q(1/C1 + 1/C2 + 1/C3 +....)가 된답니다.   따라서 직렬연결 콘덴서의 캐패시턴스는 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 +..... 가 되는 것을 알 수 있답니다.     콘덴서의 병렬연결     <img src="https://t1.daumcdn.net/cfile/cafe/210C994F50FF7AF71C" class="txc-image" style="FLOAT: none; CLEAR: none" actualwidth="320" border="0" hspace="1" vspace="1" width="320" id="A_210C994F50FF7AF71C3A57"/>   콘덴서의 병렬회로에서 콘덴서의 전하량은 각 콘덴서에 축적된 전하의 합이 되는데 이를 식으로 표현하면 Q = Q1 + Q2 + Q3 +....가 된답니다.   콘덴서의 전하량 Q = CV 이므로 Q1 = C1V, Q2 = C2V, Q3 = C3V......   여기서 전체 전하량은 각 콘덴서 전하의 합이므로 Q = C1V + C2V + C3V +... = V(C1 + C2 + C3 +....)가 된답니다.   따라서 병렬연결 콘덴서의 캐패시턴스는 C = C1 + C2 + C3 +....가 되는 것을 알 수 있답니다.