콘덴서의 직렬접속

Question

콘덴서의 병렬접속에서 전압 V가 동일한건 알겠습니다. (병렬연결에선 전압이 동일)

그런데 콘덴서의 직렬접속에서 왜 충전 전하량 Q가 동일한거죠?

직렬에서는 전류 I가 동일하다는건 알겠는데, 그것과 충전 전하량이 관계가 있나요?

콘덴서 관련해서 전류 I가 들어간 공식은 찾아볼수 없어서요.

담당교수 · Accepted Answer

안녕하세요, 회원님.

전하량은 전류의 시간적 변화량에 따라 달라집니다.

그런데 직렬연결에서는 전류가 일정합니다. 따라서 시간에 따른 전류가 일정하기때문에 전하량 또한 일정합니다.

그래서 충전전하량 Q가 일정한 것입니다.

감사합니다.

송병규 · Answer

답변 감사합니다.

그렇다면 같은 콘덴서를 사용한다는 가정하에, 직렬연결에서는 각각의 콘덴서의 정전용량도 같은건가요?

예를 들어, 콘덴서 3개를 직렬연결한다고 했을때, C1, C2, C3는 모두 같나요?

송병규 · Answer

교수님. 제 질문의 요지를 잘못 이해하신듯 싶습니다.

충전전하량 Q가 일정하다는 것은

충전전하량(Q) = 정전용량(C) × 충전전압(V)

정전용량과 충전전압이 모두 일정하다는 뜻인데,

그게 맞는지를 여쭤본겁니다.

직렬연결에서는 각각의 콘덴서의 정전용량과 전압이 모두 일정한 것인가요?

담당교수 · Answer

답변이 늦어 대단히 죄송합니다.

충전전하량이 일정하다는 것은, 정전용량 x 충전전압이 일정하다는 뜻입니다.

따라서 정전용량이 증가하면 충전전압이 낮아지고, 정전용량이 감소하면 충전전압이 높아져야 할 것입니다.

이를 숫자에 비교하면

2 = 1 x 2 라고 하면 2 = 2 x 1로 나타낼 수도 있는 것처럼요,

따라서 3개의 콘덴서가 직렬로 접속되었을 때 각각의 정전용량이 3개 다 같다고한다면, 전압은 1/3씩 나누어 걸리게 될 것입니다.

감사합니다.

기능사필기 콘덴서의 직렬접속

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