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커패시터의 특이점

전자김치 2025. 2. 1. 21:48
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인덕터 와 마찬가지로 이상적인 커패시터 는 저항(전력 소모) 효과가 전혀 없는 순수한 반응성 장치입니다. 물론 현실 세계에서는 아무것도 그렇게 완벽하지 않습니다. 그러나 커패시터는 일반적으로 인덕터보다 순수한 반응성 구성 요소라는 장점이 있습니다.

인덕터로 동일한 작업을 하는 것보다 내부 직렬 저항이 낮은 커패시터를 설계하고 구성하는 것이 훨씬 쉽습니다. 이것의 실제 결과는 실제 커패시터가 일반적으로 인덕터보다 90°(실제로는 -90°)에 더 가깝게 임피던스 위상 각도를 갖는다는 것입니다.

따라서 동등한 인덕터보다 전력 소모량이 적은 경향이 있습니다.

커패시터는 동등한 인덕터 대응 제품보다 작고 가벼운 경향이 있으며, 전기장이 거의 완전히 플레이트 사이에 포함되어 있기 때문에(자기장이 자연스럽게 코어의 치수를 넘어 확장되는 경향이 있는 인덕터와 달리) 다른 구성 요소와의 전자기 "노이즈"를 전송하거나 수신할 가능성이 적습니다.

이런 이유로 회로 설계자는 설계상 두 가지 대안이 허용되는 경우라면 인덕터보다 커패시터를 선호하는 경향이 있습니다.

상당한 저항 효과가 있는 커패시터는 저항기처럼 전력을 소산("손실")하는 경향을 언급하여 손실이 있다고 합니다 . 커패시터 손실의 원인은 일반적으로 와이어 저항이 아니라 유전체 재료인데, 커패시터의 와이어 길이는 매우 작기 때문입니다.

유전체 재료는 열을 생성하여 변화하는 전기장에 반응하는 경향이 있습니다. 이 가열 효과는 전력 손실을 나타내며 회로의 저항과 같습니다. 이 효과는 고주파수에서 더 두드러지며 실제로 너무 극단적이어서 플라스틱과 같은 절연 재료를 가열하는 제조 공정에서 때때로 이용됩니다!

가열할 플라스틱 물체는 고주파 AC 전압원에 연결된 두 금속판 사이에 놓입니다. 온도는 소스의 전압 이나 주파수를 변화시켜 제어하며, 판은 가열되는 물체와 접촉할 필요가 없습니다.

이 효과는 구성 요소가 순수한 반응성 회로 요소 로 동작할 것으로 예상되는 커패시터에는 바람직하지 않습니다 . 유전체 "손실"의 효과를 완화하는 방법 중 하나는 효과에 덜 민감한 유전체 재료를 선택하는 것입니다. 모든 유전체 재료가 동일하게 "손실"이 있는 것은 아닙니다. 아래 표에는 가장 작은 것부터 가장 큰 것까지 유전체 손실의 상대적 척도가 나와 있습니다.

 

유전손실

재료 손실
진공 낮은
공기 -
폴리스티렌 -
운모 -
유리 -
저-K 세라믹 -
플라스틱 필름(마일러) -
종이 -
하이케이 세라믹 -
산화 알루미늄 -
탄탈륨펜톡사이드 높은

 

유전 저항률은 순수 정전용량과 함께 직렬 및 병렬 저항으로 나타납니다.

 

실제 커패시터는 직렬 저항과 병렬 저항을 모두 가지고 있습니다.

 

다행히도, 이러한 스트레이 저항은 일반적으로 영향이 크지 않습니다(낮은 직렬 저항과 높은 병렬 저항). 이는 평균적인 인덕터에 존재하는 스트레이 저항보다 훨씬 덜 중요합니다.

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