[재미있는 전자상식] 콘덴서

커패시터라고도 불리는 콘덴서는 우리말로는 축전기로, 전기를 일시적으로 저장하는 역할을 한다.

콘덴서는 두개의 도체로 둘러싸인 공간에 전하와 전계를 가둬 정전용량을 얻고자 할 때 이용된다. 즉 서로 절연된 두개의 평행으로 된 평판전극을 접근시켜 양극 사이에 유전체를 끼워 넣고 인력에 의해 전하를 대전, 축적하는 부품이다.

콘덴서는 직류가 통하지 않는 성질이 있다. 이 때문에 램프와 콘덴서를 접속한 후 건전지를 직렬 연결해도 램프에는 불이 들어오지 않는다. 하지만 교류를 가하면 램프가 켜진다. 이는 콘덴서가 직류를 접속한 직후에는 전류가 흐르지만 전기가 가득차면 더 이상 전류가 흐르지 않기 때문이다. 램프에 흐르는 전류가 순간적으로 정지하는 현상이 발생하는 셈이다.

하지만 교류에서는 전원의 극이 플러스, 마이너스 등으로 끊임없이 변화하고 그때마다 서로 반대 극성의 전류가 교대되기 때문에 콘덴서에는 전기가 가득찰 틈이 없다. 극성이 바뀌면서 충전과 방전을 반복하기 때문에 교류는 통할 수 있는 것이다.

콘덴서의 정전용량은 양극 사이에 있는 유전체의 유전율이나 마주보는 전극면의 면적에 비례하며 양전극의 간격에 반비례한다. 따라서 콘덴서의 단위체적당 정전용량을 크게 하기 위해서는 유전율이 높은 재료나 얇은 유전체가 사용된다. 또한 적층을 통해 전극면적을 늘리는 방법 등이 이용되기도 한다.

콘덴서는 사용하는 유전체의 종류에 따라 공기콘덴서, 진공콘덴서, 가스콘덴서, 액체콘덴서, 운모콘덴서, 세라믹콘덴서, 종이콘덴서, 플라스틱 필름콘덴서, 전해콘덴서 등으로 나뉜다. 또 정전용량이 변하지 않는 고정콘덴서와 정전용량이 변하는 가변콘덴서(일명 바리콘)로 분류하기도 한다.

<허의원 기자>