정전용량은 극판 넓이에 비례하고 극판 간격에 반비례합니다. 병렬 연결은 사실상 넓이를 더하므로 정전용량이 더해지는데, 이는 저항이 직렬에서 따르는 규칙과 같습니다. 직렬 연결은 사실상 간격을 더하므로 정전용량이 역수로 결합하는데, 이는 저항이 병렬에서 따르는 규칙입니다. 이 거울상 관계를 기억하면 흔한 혼동을 피할 수 있습니다.
커패시터를 직렬로 쓰는 이유
직렬 커패시터는 인가 전압을 서로 나눠 가지므로 각각은 그 일부만 감당합니다. 따라서 여러 커패시터를 묶으면 단일 부품의 정격보다 높은 전압을 견딜 수 있으며, 그 대신 전체 정전용량은 줄어듭니다. 직렬 연결은 단일 표준 커패시터로는 얻을 수 없는 값을 만드는 방법이기도 합니다.
한계
이 공식들은 이상 커패시터를 가정합니다. 직렬 묶음에서는 전압이 정전용량에 반비례해 나뉘므로, 정전용량이 서로 다르거나 누설이 다르면 한 부품이 과도하게 부담을 질 수 있습니다. 그래서 실제로는 평형 저항을 함께 두는 경우가 많습니다. 실제 커패시터에는 공차와 최대 정격 전압이 있으므로 따로 확인해야 합니다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
커패시터를 병렬로 어떻게 더합니까?
병렬 커패시터는 단순히 더합니다: C = C₁ + C₂ + C₃ + … 같은 두 지점에 연결하는 것은 전체 극판 넓이를 늘리는 것과 같기 때문입니다. 100 µF 커패시터 두 개를 병렬로 연결하면 200 µF이 됩니다. 병렬 합계는 언제나 가장 큰 개별 커패시터보다 큽니다.
커패시터를 직렬로 어떻게 더합니까?
직렬 커패시터는 역수를 더합니다: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + … 따라서 C = 1 / (1/C₁ + 1/C₂ + …)입니다. 커패시터를 한 줄로 쌓는 것은 극판 간격을 늘리는 것과 같아 정전용량을 낮춥니다. 100 µF 커패시터 두 개를 직렬로 연결하면 50 µF으로, 둘 중 어느 것보다도 작습니다.
커패시터는 왜 저항과 반대로 결합됩니까?
저항은 직렬에서 더하고 병렬에서 역수를 쓰지만, 커패시터는 반대로 병렬에서 더하고 직렬에서 역수를 씁니다. 정전용량이 극판 넓이에 비례하고 극판 간격에 반비례하기 때문입니다. 병렬 연결은 사실상 넓이를 더하므로 정전용량이 더해지고, 직렬 연결은 간격을 더하므로 정전용량이 줄어듭니다.
커패시터를 직렬로 연결하는 이유는 무엇입니까?
직렬 커패시터는 인가 전압을 나눠 가지므로 각각은 그 일부만 감당합니다. 따라서 여러 커패시터를 묶으면 단일 부품의 정격보다 높은 총 전압을 견딜 수 있으며, 그 대신 전체 정전용량은 낮아집니다. 직렬 연결은 단일 표준 부품으로는 얻을 수 없는 정전용량 값을 미세하게 조정하는 데도 쓰입니다.