커패시터 실험 결과레포트

목차

1. 실험목적
2. 실험재료
3. 관련이론
4. 실험순서
5. 실험결과
6. 결론 및 오차원인
7. 평가 및 복습문제

본문내용

* 실험목적
(1) 직렬과 병렬로 연결된 커패시터들의 전체 커패시턴스 값, 전하량, 전압강하를 구한다.
(2) 저항계와 전압계로 커패시터가 정산인지 아닌지 검사한다.

* 관련이론
커패시터란 도체 두 개각 절연체를 사이에 두고 마주보는 형태로 도체 사이에 전압이 가해지면 도체에는 전하가 모임.

커패시터의 구조
커패시터의 도체를 판(plate)라고 하며, 두 개의 도체판 사이에 들어가는 절연체를 유전체(dielectric)라고 한다. 도체판이 넓을수록, 두 도체판 사이의 틈이 좁을수록 전하를 저항하는 능력인 커패시턴스가 커진다.
커패시터로 옮아가는 전하량은 커패시터에 가해진 전압과 커패시턴스 값에 정비례한다. 이것을 식으로 나타내면 다음과 같다. 전류는 단위시간 동안 흐른 전하량으로 정의되며 이를 식으로 나타내면 다음과 같다. 직렬회로에서는 회로 전체에 같은 전류가 흐르므로 한 전압원에 커패시터 두 개를 직렬로 연결하면 두 커패시터에 전하를 채워주는 전류는 같다. 따라서 같은 시간동안 같은 전류가 흐르기 때문에 각 커패시터에 충전된 전하량은 같으며 이것은 전체 전압원에서 옮아간 전하량과 같게 된다. 앞서 설명했듯이 직렬로 연결된 커패시터에 저장된 전하량 같다. 따라서 n개의 커패시터가 직렬로 연결된 전체 커패시턴스 는 다음과 같다. 커패시터를 병렬로 연결할 경우 각 커패시터에 흐르는 전류를 모두 더한 것이 전체 전류가 되며 같은 전압으로 더 많은 전하량을 저장 가능하다. 관계식은 다음과 같다.

* 저항계를 이용한 커패시터 검사법
1. 회로에서 커패시터를 모두 제거한 후 전하의 방전을 위해 커패시터의 두 단자를 단락시킴.
2. 아날로그 저항계를 큰 저항값을 측정할 때 쓰는 높은 측정범위로 맞춘 후 저항계의 빨간색 리드막대(+단자)를 커패시터의 –단자에 접촉시킴.
3. 저항계의 검은색 리드막대를 커패시터의 ‘+단자’에 접촉하는 경우 정상이면 저항계는 아주 작은 저항값을 가리키다가 점점 큰 저항값을 가리킴.

참고 자료

기초회로실험 원리와 응용 9판, 유태훈, ITC, 2010