12. 코일과 축전기(Coil and Capacitor)

 

 

12. 1. 코일과 축전기(Coil and Capacitor)

- 자체유도계수(L, Self-Inductance): 코일에 얼마나 큰 유도 기전력이 발생하는지를 나타내는 물리량 [H(헨리,Henry)].

 

 1H : 1s 동안 1A의 전류가 변할 때, 코일에 1V의 유도 기전력이 생기는 코일의 자체유도계수.

 

- 코일에 교류가 흐르면 자기력선속의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 생겨서 전류의 흐름을 방해.

코일은 교류회로에서 저항과 같은 역할을 한다.

 

- 유도 리액턴스(X_L, Inductive Reactance) = 교류 회로에서 코일에 의한 저항 효과 [Ω].

 

  X_L = 2πfL [f: Frequency of A.C , L: Self-Inductance].

 

 

- 축전기(Capacitor): 두 금속판을 서로 마주 보게 하여 전하를 저장하는 장치.

 

- 전기용량(C, Electrical Capacity): 축전기가 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타내는 물리량. [F(패럿,Farad)].

 

  1F: 1V의 전압에서 1C의 전하량이 저장되는 전기 용량.

 

- 축전기에 교류가 흐르면 전류의 방향이 바뀌면서 충전과 방전이 반복되어 회로에 흐르는 전류의 흐름을 방해.

 

  축전기는 교류회로에서 저항과 같은 역할을 한다.

 

- 용량 리액턴스(X_C, Capacitive Reactance): 교류 회로에서 축전기에 의한 저항 효과 [Ω].

 

  X_C = 1 / 2πfC [f: Frequency of A.C, C: Electrical Capacity].

 

 

- 코일과 축전기가 모두 있는 RLC 회로에서 X_L = X_C 일 때, 회로에는 최대의 전류가 흐른다.

 

 

- 고주파 통과필터(High-Pass Filter, HPF): 주파수가 큰 전류만 통과시키는 장치.

 

  1) 전기기구를 저항(resistance)은 직렬로, 코일(coil)에 병렬로 연결.

 

  2) 전기기구를 축전기(capacitor)는 직렬로, 저항(resistance)은 병렬로 연결.

 

 

- 저주파 통과필터(Low-Pass Filter, LPF): 주파수가 작은 전류만 통과시키는 장치.

 

  1) 전기기구를 코일(coil)은 직렬로, 저항(resistance)은 병렬로 연결.

 

  2) 전기기구를 저항(resistance)은 직렬로, 축전기(capacitor)는 병렬로 연결.

 

 

- 교류를 직류로 바꾸는 정류작용(Rectification Action)에서 축전기는 전류의 세기 또는 전압의 크기를 일정하게 해 주는 역할.

 

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12. 2. 정보의 저장(Storage of Information)

- 디지털(Digital)은 아날로그(Analog)에 비해 정보의 가공 및 수정, 보존, 전송이 용이하지만, 원래 정보와 달라 질 수 있다는 단점을 지니고 있다.

 

- 자기기록: 강자성체의 자화를 이용하여 정보를 저장하고 읽는 방식. ex) 하드디스크.

 

  정보의 기록: 앙페르 법칙을 이용하여 강자성체를 자화시켜 정보를 기록.

 

  정보의 재생: 패러데이 법칙을 이용하여 자화된 정보를 읽음.

 

- 광기록: 빛을 이용하여 정보를 저장하고 읽는 방식 ex) CD, DVD, Blu-ray Disk.

 

  정보의 기록: 평평한 면(랜드)에 홈(피트)을 새겨 0과 1의 디지털 정보를 기록한다.

 

  정보의 재생: 레이저 빛을 쏘아 피트와 랜드에서 반사되는 빛의 세기 차이를 측정하여 정보를 읽는다.

 

- 전기기록: 반도체를 이용해 셀에 포함된 전자의 수에 따라 달라지는 특성을 이용하여 정보를 저장.

 

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