시리즈:재물포도 좋아하는 물리/전자기학

재물포도 좋아하는 물리 틀:토막글 헬게이트 시즌2

회로이론

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평행판 축전기

축전기(Capacitor)은 회로의 전하를 축전시킬수 있는 장치로서 평행판, 원통형, 구형 등이 있지만 여기선 평행판 축전기만 다룬다.

일단 축전기에 어느 정도의 전하가 축전되었다고 하자. 이때 면적이 A인 축전기의 한쪽 판에 저장된 전하량q는 가우스 법칙에 의해 [math]\displaystyle{ \varepsilon_{0}\oint \overrightarrow {E}\cdot d\overrightarrow {A}=q }[/math]

이때 축전기가 충분히 얇다고 생각해 가장자리에서 나오는 굽은 전기장이 없다는 가정하에 전기장은 균일하므로 [math]\displaystyle{ q=\varepsilon_{0}EA }[/math] 여기서 축전기에 전하가 모여 전위차도 생기므로 전위E=V/d에서 (d는 축전기 평행판 사이 거리)

[math]\displaystyle{ q=\varepsilon_{0}{V\over d}A=\varepsilon_{0}{A\over d}V }[/math]

여기서 V 앞에 곱해진 것은 전기용량(Capacitance)이라 부른다. 전기용량은 축전기의 전하 저장 능력을 말하는 것이며 단위는 패럿(F)이다. 이 전기용량의 식으로부터 평행판 축전기는 극판의 면적이 넓을수록, 간격이 좁을수록 많은 양의 전하를 저장할 수 있다는 것을 알 수 있다.

기타 참고하면 좋은 문서

기타 참고하면 힘든 문서

• 축전기
• 맥스웰 방정식