콘덴서의 구조

콘덴서의 구조

 

절연물질 분자 내의 전자는 모두 원자핵에 붙잡혀 있어 금속에서처럼 자유전자가 될 수는 없다. 그 때문에 전기가 흐르기 어려운 것이다.

이 절연체에 양(+)의 대전체를 접근시키면 분자 속에 붙잡혀 있던 전자가 양의 대전체의 방향으로 끌려 분자 안의 양과 음의 전하의 중심이 어긋난다.

그 결과 분자는 양의 대전체 가까운 쪽에는 음의 전하가, 반대쪽에는 양의 전하가 나타나게 된다. 이것을 분극(分極)이라 하고 양과 음의 전하의 쌍을 전기쌍극자라 한다.

전계 속에서는 절연체의 분자는 전부 전기쌍극자가 되어 전계의 방향으로 늘어서기 때문에 전체로서 보면, 대전체에 가까운 쪽에는 다른 종류의 전하가, 먼 쪽에는 같은 종류의 전하가 나타난 것과 같은 상태가 된다. 이러한 현상을 유전분극(誘電分極)이라 부른다. 절연체는 유전분극을 일으키기 때문에 유전체라고도 한다. 이 현상은 금속의 정전유도와 흡사하지만, 금속의 경우에는 자유전자의 이동에 의한다는 점이 다르다.

콘덴서의 극판 사이에 절연체를 넣으면 전계 때문에 유전분극을 일으켜 극판의 전하가 보다 많이 달라붙게 된다. 그 때문에 콘덴서의 전기용량을 증가시키는 작용을 한다.

유전체로서의 작용을 교묘하게 응용한 것에는 전자계산기 등에 적용되는 액정(液晶)이 있다. 액정이란 액체 결정의 약칭이며, 이것은 액체와 같이 유동성을 가지면서 결정성을 나타내는 유기화합물의 유전체이다.

액정의 분자는 봉상(棒狀)의 분자로서 전기쌍극자가 되어 있다. 그래서 두 장의 유리전극에 액정을 봉입하고 전압을 가하면 전계 때문에 분자배열이 변하고 빛의 반사율이나 투과율이 변해서 문자나 화상이 나타나는 것이다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 콘덴서의 구조