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전기 용량(電氣容量, capacitance 커패시턴스) 인덕턴스

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작성자 관리자 댓글 0건 조회 2,614회 작성일 19-11-29 09:08

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전자기학에서, 전기 용량(電氣容量, capacitance 커패시턴스또는 전기 들이(電氣-)는 축전기가 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타내는 물리량이며, 단위 전압에서 축전기가 저장하는 전하이다. 국제 단위는 패럿이며, 통상적인 기호는 라틴 대문자 C이다.



전기 용량은 절연돼 있는(떨어져 있는) 도체 두 개 사이에 존재한다. 전기 용량을 정의하는 식에서, 두 도체는 용량은 같지만 극성이 다른 전하 Q를 가지고 있고, 전압 V는 두 도체 사이의 전위차이다.

전기 용량의 국제 단위는 패럿(F)이다. 전기 용량 1패럿의 축전기는 1볼트의 전위차 걸리면 전하 1 쿨롱을 저장한다. 패럿은 매우 큰 단위이다. 지구 전체를 하나의 축전기로 본다면, 지구의 전기 용량은 약 680 μF밖에 되지 않는다. 일상적으로 접할 수 있는 축전기의 전기 용량은 대개 마이크로패럿(μF = 0.000 001 F), 나노패럿(nF=0.000 000 001 F), 피코패럿(pF = 0.000 000 000 001 F) 등으로 측정한다.

전기 용량은 도체의 모양과, 도체 사이의 부도체의 유전 성질만으로 결정된다. 예를 들어, 똑같은 모양을 가진 두 도체판으로 만들어진 평행판 축전기의 전기 용량은 다음과 같이 근사적으로 계산할 수 있다.


인덕턴스 (L)는 전기 전도체를 흐르는 전류로부터 생기는 자기장으로부터 생긴다. 전류가 전도체 내부에서 흐르면 그 주변으로 자기 선속이 생기는데, 수학적으로 인덕턴스는 일정량의 전류(i)가 흐를때 생기는 자기 선속 (φ)으로서 정의된다.

모든 전선과 전도체는 전류가 흐를 때 자기장을 만드므로, 모든 전도체는 약간이라도 인덕턴스가 있다. 투자율과 전류가 흐르는 모양과 위치가 인덕턴스의 양을 정하므로, 유도자의 전선 또는 전도체는 자기장을 높이기 위해 설계 및 설치되어 있다. 전선을 코일에 감는 횟수가 높아질수록 자기 선속의 양이 늘어나므로 자기장이 늘어나고 인덕턴스 역시 증가한다. 즉, 전선을 더 많이 감을수록 인덕턴스가 증가한다. 또한 인덕턴스는 코일의 모양, 전선의 간격, 그리고 여러가지 변수에 따라 변한다. 코일을 자기 철심등 강자성이 있는 물질에 감으면 전류에 의한 자기장이 물질을 자기화시켜 자기 선속이 증가한다. 이런 강자성이 있는 물질의 높은 투자율은 유도자의 인덕턴스를 없는 것에 비해 수천배로 늘이는 역할이 있다