전기용량실험결과

목차

1.Introduction

2.Theory

3. Apparatus & Procedure

5. Discussion

본문내용

【Capacitor 의 오차에 대해】
capacitor의 허용오차를 보는 법을 살펴 보겠습니다.
옆의 사진은 전해 capacitor입니다. 그런데 몸통을 잘 살펴보면 옆의 사진과 같이 (M)85℃ 라고 적혀있네요.
일단 M은 허용오차입니다. 설명은 밑에서 하겠습니다. 그리고 또한 85℃는 해당 capacitor가 견딜 수 있는 온도입니다.
자. 위에서 M이 허용오차라고 했습니다.
현재 위의 사진에서 나온 capacitor는 10V, 10uF짜리입니다. 즉, 10pF을 초과한 capacitor죠? 그렇다면 당연히 위의 테이블에서 위쪽에 있는 부분을 봐야 합니다. 사진상의 기호는 M이라고 했습니다. 즉, 허용오차는 ±20%가 되게 됩니다.
즉, 10V, 10uF, (M)85℃라고 적혀있는 capacitor는 허용전압이 10V, capacitance가 10uF, 오차가 ±20%, 허용온도가 85℃인 capacitor가 되게 됩니다.
5. Discussion
(1) 오차에 대해
오차는 capacitor의 허용오차 때문에 나온 결과이다. 또, 회로에 미접속된 capacitor가 있게 되면 오차가 나올 수 있다. 오차퍼센트 10% 이내의 결과들은 모두 허용오차의 결과라고 볼 수 있고, 14.2% 나 42.2% 의 오차퍼센트의 결과는 회로를 잘못 구성한 결과라고 볼 수 있다.
(2). capacitor를 사용 시 주의할 사항은 무엇인가? 또한 capacitor의 용도는 무엇인가? 주로 어떤 곳에서 capacitor를 쓰는가?
capacitor를 사용할 때에는 항상 capacitor의 내압을 고려해야한다. 내압보다 높은 전압이 capacitor에 가해지면 capacitor는 폭발하게 될 것이다. 항상 회로 전압보다 큰 내압을 가진 것을 사용하거나 capacitor의 내압보다 낮은 전압을 가해야 한다. 또, 전해 컨덴서를 사용하기 때문에, 극성을 잘못 접속하게 되면 capacitor가 파열될 수 있으므로 극성을 잘 맞춘다.
capacitor는 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 주로, 스피커, TV, 오디오 등의 거의 모든 전자제품에 사용되고 있다.
(2). capacitor의 종류는 어떤 종류가 있으며 각각의 용도에 대해서 조사하시오.
ㄱ. 알루미늄 전해 콘덴서
이 콘덴서는 1μF부터 수천μF, 수만μF라는 식으로 비교적 큰 용량이 얻어지며, 주로 전원의 평활회로, 저주파 바이패스(저주파 성분을 어스 등에 패스시켜 회로 동작에 악영향을 주지 않는다) 등에 사용된다.
단, 코일 성분이 많아 고주파에는 적합하지 않다(이것을 주파수 특성이 나쁘다고 말한다).
ㄴ. 탄탈 전해 콘덴서
탄탈 콘덴서(tantalum condenser)라고도 부르며, 전극에 탄탈륨이라는 재료를 사용하고 있는 전해콘덴서이다. 알루미늄 전해콘덴서와 마찬가지로, 비교적 큰 용량을 얻을 수 있다.
이 콘덴서도 극성이 있으며, 통상, 콘덴서 자체에 +의 기호로 전극을 표시하고 있다. 탄탈 콘덴서도 절대로 극성을 잘못 접속해서는 안된다.
가격은 전해콘덴서 보다 비싸기 때문에 온도에 의한 용량변화가 엄격한 회로, 어느 정도 주파수가 높은 회로 등에 사용한다.
ㄷ. 세라믹 콘덴서
세라믹 콘덴서는 전극간의 유전체로 티탄산 바륨(Titanium-Barium)과 같은 유전율이 큰 재료가 사용되고 있다.
이 콘덴서는 인덕턴스(코일의 성질)가 적어 고주파 특성이 양호하다는 특징을 가지고 있어, 고주파의 바이패스(고주파 성분 또는 잡음을 어스로 통과시킨다)에 흔히 사용된다.
ㄹ. 적층 세라믹 콘덴서
적층 세라믹 콘덴서는 전극간의 유전체로 고유전율계 세라믹을 다층 구조로 사용하고 있으며, 온도 특성, 주파수 특성이 양호하고, 게다가 소형이라는 큰 특징이 있다.
디지털 회로에서 취급하는 구형파(펄스파) 신호는 비교적 높은 주파수 성분이 함유되어 있다. 이 콘덴서는 주파수 특성이 양호하고, 소형이라는 점 때문에 바이패스용으로 흔히 사용된다.
ㅁ. 스티롤 콘덴서
전극간의 유전체로 폴리스티렌(polystyrene) 필름이 사용되고 있다.
이 콘덴서는 필름을 감은 구조이므로 인덕턴스(코일) 성분이 크다. 따라서 고주파에는 사용할 수 없으며, 수백 kHz 이하의 필터 회로나 타이밍 회로 등에 흔히 사용된다.
ㅂ. 슈퍼 커패시터
용량은 0.47F(470,000μF)로 초대용량 콘덴서이다.
용량이 크기 때문에 단시간의 백업(배터리 정도의 장시간은 아니지만) 등에 사용할 수 있을 것이다. 초대용량인데 비해 비교적 형태가 작으며, 직경이 21mm, 높이 11mm이다. 전극에 극성이 있으므로 주의할 필요가 있다.
ㅅ. 폴리에스테르 필름 콘덴서
마일러(Mylar) 콘덴서라고도 하며, 얇은 폴리에스테르(polyester) 필름을 양측에서 금속으로 삽입하여, 원통형으로 감은 것이다.
저가격으로 사용하기 쉽지만, 높은 정밀도는 기대할 수 없다. 오차는 대략 ±5%에서 ±10% 정도이다. 극성은 없다.
ㅇ. 폴리프로필렌 콘덴서
폴리에스테르 콘덴서 보다 높은 정밀도가 요구되는 경우에 사용한다. 유전체 재료는 폴리프로필렌(polypropylene) 필름을 사용하며, 100kHz 이하의 주파수에서 사용하면 거의 용량의 변화가 없다고 한다.
ㅈ. 마이카 콘덴서
유전체로 운모(mica)를 사용한 콘덴서이다. 운모는 온도계수가 작고 안정성이 우수하며, 주파수 특성도 양호하기 때문에, 고주파에서의 공진회로나 필터회로 등에 사용된다. 또한, 절연내압도 우수하므로 고압회로에도 사용된다. 이전에는 진공관식 무선송신기 등에는 흔히 사용되었다.
ㅊ. 메털라이즈드 폴리에스테르 필름 콘덴서
시멘스 MKT 적층 콘덴서라고도 하며, 전극으로 증착 금속피막을 사용한 폴리에스테르 필름 콘덴서로, 전극이 얇기 때문에 소형화가 가능하다. 극성은 없다.
ㅋ. 가변용량 콘덴서
용량을 변화시킬 수 있는 콘덴서이며, 주로 주파수 조정 등에 사용한다.
좌측의 사진에 나타낸 것은 트리머(trimmer)라 부르는 가변용량 콘덴서이며, 유전체로 세라믹(자기)를 사용하고 있다. 그 외에도 폴리에스테르 필름 등을 유전체로 사용한 것도 있다.
프린트 기판에 실장할 수 있도록 만들어져 있다.

키워드

전기용량,   capacitor,   축전기,   캐퍼시터