기초전기실험 결과보고서 DC 15 Capacitors, DC 16 R-C Circuit, Transient Response

1. DC 15 Capacitors

DC 15 Capacitors 실험은 전기 회로에서 커패시터의 동작 원리와 특성을 이해하기 위해 수행된다. 커패시터는 전하를 저장하는 소자로, 특정한 전압이 가해지면 전기를 저장하고, 전압이 제거되면 저장된 전기를 방출하는 성질을 지닌다. 실험의 첫 단계는 다양한 커패시터를 준비하고, 이들을 직렬 및 병렬로 연결하여 커패시터의 용량을 측정하는 것이다. 실험을 통해 커패시터의 용량은 다음과 같은 공식으로 계산된다. 용량 C는 전하 Q와 전압 V의 비율이다. 즉, C = Q/V라는 공식이 성립한다. 커패시터는 두 개의 도체 간에 유전체가 존재하는 구조로 되어 있으며, 이 유전체의 특성에 따라 커패시터의 용량이 달라진다. 유전체가 없으면 분리된 두 도체 간의 전계가 존재하지 않지만, 유전체가 있으면 전하가 저장될 수 있다. 커패시터의 용량은 기하학적 구조와 사용되는 유전체의 물질적 특성에 따라 결정된다. 직렬 연결된 커패시터의 총 용량은 각 커패시터의 용량의 역수의 합으로 계산된다. 즉, 1/C_total = 1/C_1 + 1/C_2 +. . + 1/C_n의 관계가 성립한다. 이로 인해 직렬 연결시 총 용량이 개별 커패시터의 용량보다 작아진다는 특성이 …(생략)