제15장 커패시터

내 안엔 강이 흐르지

커패시터는 여러가지 이름으로 불립니다.

커패시터 Capacitor는 전기를 한동안 저장할 수 있는 소자입니다. 배터리와 병렬로 연결해 전하를 충전하고, 주변의 전압이 약해졌을 때 내보냅니다.

전하를 구휼미처럼 사용하는 셈이죠.

작동을 유지하는 시간은 커패시터 별로 정해진 최대 충전 용량에 따라 달라집니다.

커패시터는 양쪽에 전기가 통하는 판이 있고, 그 사이를 전기가 통하지 않는 절연체로 메운 구조입니다. 

그래서 커패시터에 전압이 걸리면 양극에는 양전하가, 음극에는 음전하가 유도되는데 다른 극이라 서로에게 당겨지면서도 그 사이의 절연체때문에 만날 수 없어 그 전압이 유지됩니다.

배터리의 전압이 사라지면 그제야 음전하는 양전하를 만나기 위해 먼 길을 돌아가고 그 과정에서 연결된 소자들을 동작시킵니다. 

만약 커패시터를 직렬로 연결할 경우에는 내부의 절연체때문에 커패시터가 큰 저항으로 작용하여 회로에 전기가 흐르지 못합니다.

커패시터는 절연체의 성분에 따라 종류가 다양합니다. 그 중에서도 회로를 구성할 때 자주 쓰이는 것은 전해 커패시터와 세라믹 커패시터 입니다.

일반적으로 충전용량이 적은 세라믹 커패시터는 (+), (-)의 구분이 없어 어느 쪽으로 연결을 해도 상관없습니다. 그러나 전해 커패시터는 극성이 있어 제대로 연결해주어야 합니다. 

그렇지 않으면,

소자가 담을 수 있는 전기용량은 F(Farad, 패럿)이라는 단위를 써서 표시합니다. 

1 패럿이 굉장히 큰 값이기 때문에 F보다는 

μF(microfarad, 마이크로패럿)

nF(nanofarad, 나노패럿)

pF(picofarad, 피코패럿) 등의 단위가 더 자주 사용됩니다. 

이 값은 일반적으로 소자 위에 적혀있습니다. 

만약 커패시터에 따라 패럿 단위 없이 숫자만 3개 적혀있거나 다른 영문자가 적혀있는 경우, 저항값을 읽을 때와 동일하게 계산하시면 됩니다. 단위는 ㎊입니다. 

세자리 숫자 뒤에 적혀있는 알파벳은 오차범위를 뜻합니다.

중요한 것은 전기용량 만이 아닙니다. 

커패시터를 쓸 때는 해당 소자를 안전하게 연결할 수 있는 전압의 범위, 즉 정격전압 역시 주의 깊게 살펴야 합니다. 정격전압 보다 높은 전압을 연결할 경우, 커패시터가 손상을 입거나 부풀어오를 수 있기 때문입니다. 

소자 별 정격전압은 부품의 표면에 패럿 정보와 함께 적혀있습니다. 

저항과 마찬가지로 숫자 뒤에 K가 적혀있으면 1,000을, M이 적혀있으면 1,000,000을 곱해주면 됩니다. 

안전한 구현을 위해 12V 전원을 쓸 거라면 정격전압이 15V 정도는 되도록, 정격전압을 기준으로 삼되 가능한 한 여유를 주는 것이 좋습니다.