전기를 잠깐 모아 두는 부품 (축전기)
Capacitor
건전지에 이은 축전기는 왜 단번에 차지 않고 천천히 차오를까요?
무슨 일이 일어났나
축전기는 금속판 두 장을 얇은 절연체를 사이에 두고 마주 놓은 부품으로, 한 판에 +, 다른 판에 − 전하를 모아 전기를 잠깐 담아 둡니다.
모인 전하 Q 는 전기 용량 C 와 판 사이 전압 V 의 곱이고, 1 C 을 모았을 때 판 사이가 1 V 인 용량을 1 F(패럿)이라 합니다(BIPM).
시뮬레이터에서 9 V · 1 000 Ω · 1 000 µF 이면 처음에 8.96 mA 가 흐르다가, 축전기 전압이 1 초 뒤 5.68 V, 3 초 뒤 8.55 V, 5 초 뒤 8.94 V 로 차오르는 동안 전류는 줄어듭니다.
R × C = 1 000 Ω × 0.001 F = 1 초를 시간 상수라 하며, 이 시간마다 아직 덜 찬 몫의 약 63 % 가 찹니다.
1745 년의 라이덴 병은 유리 병 안팎을 금속박으로 싼 것으로, 처음의 축전기였습니다(MagLab).
💡 생활 속 예시
- 카메라 플래시는 축전기에 전기를 천천히 모아 두었다가 한순간에 내보내 밝게 번쩍입니다.
- 컴퓨터 전원 플러그를 뽑은 뒤에도 본체의 작은 불빛이 잠깐 남았다가 꺼지는 것은, 속의 축전기에 모인 전기가 조금씩 빠지기 때문입니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
용량(F)이 큰 축전기일수록 판 사이 전압이 높다.
1 F 은 1 C 을 모았을 때 판 사이 전압이 1 V 인 용량입니다(BIPM) — 같은 전하를 모으면 용량이 클수록 전압은 오히려 낮습니다. 출처
누가 왜 찾았나
1745 년 독일의 클라이스트와 네덜란드의 뮈스헨브루크는 따로따로 라이덴 병을 만들었습니다 — 전하를 얻어 모아 두었다가 쓰고 싶을 때 쓸 수 있는 장치였습니다. 1775 년 캐번디시는 «전기 용량» 이라는 생각을 세웠고, 용량의 단위 패럿은 패러데이의 이름에서 따왔습니다.
확인된 값
- 라이덴 병 — 전하를 모았다가 쓰고 싶을 때 쓰는 첫 장치 (1745)
- 1745 출처
- 라이덴 병을 따로따로 만든 두 사람 — 클라이스트(독일) · 뮈스헨브루크(네덜란드)
- E. Georg von Kleist · Pieter van Musschenbroek 출처
- 유리 병 안팎을 금속박으로 싼 구조
- glass jar with metal foil inside and outside 출처
- 라이덴 병이 처음의 축전기
- first capacitors 출처
- 캐번디시가 «전기 용량» 과 «저항» 생각을 세운 해
- 1775 출처
- 1 F = 1 C 을 모았을 때 판 사이 전위차가 1 V 인 축전기의 전기 용량 (1948 CIPM 정의)
- 1 F = 1 C / 1 V 출처
- 전기 용량의 단위 패럿 — 패러데이 이름에서
- farad 출처
- 패러데이가 «유전 상수» 생각을 세운 해
- 1837 출처
- 진공의 유전율 ε₀ (CODATA) — 평행판 축전기 C = ε₀A/d
- 8.8541878188e-12 F/m 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-03]
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-06]
- 일본 · 高等学校 物理 (3) 電気と磁気
출처
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/museum/leyden-jars-1745/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1700-1749/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1775-1799/(확인 2026-11-12)
- https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/michael-faraday/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1830-1839/(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ep0(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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