사진 속에는 전해 커패시터(세워진 기둥 모양)와 세라믹 커패시터(주황색 원형)가 보입니다.
커패시터는 전압원이 차단된 후에도 전압을 유지하며 수 초에 걸쳐 전류를 서서히 방전하는 회로 부품입니다. 이는 저항기와 다른 특징인데, 저항기는 커패시터에 비해 거의 즉시 전압을 잃습니다. 이렇게 전압을 천천히 방출하는 성질을 커패시터의 '성능 특성'이라고 부릅니다. 사진에는 크기가 큰 전자용 커패시터가 나와 있지만, 실제로는 커패시터가 다른 부품들과 함께 컴퓨터 칩 내부에 들어가기도 합니다. 참고로 컴퓨터를 끈 직후 곧바로 다시 켜지 않는 것이 좋습니다. 커패시터에 과도한 전압이 걸려 소손될 수 있으며, 그러면 컴퓨터가 정상적으로 작동하지 않게 됩니다.
1단계: 브레드보드 준비하기
브레드보드를 긴 쪽이 자신을 향하도록 놓습니다. 브레드보드를 살펴 위쪽 가장자리에 A부터 J까지의 문자가, 옆면에 1부터 63까지의 숫자가 표시되어 있는지 확인합니다. 배터리 커넥터를 배터리에 연결합니다.
2단계: 커패시터 배치하기
정격 전압 50V, 정전용량 1μF(마이크로패럿)의 전해 커패시터를 준비합니다. '-' 표시를 찾아 커패시터의 접지 리드(음극)를 확인한 뒤, 해당 리드를 브레드보드의 J20 위치에 꽂고 다른 리드는 J25 위치에 꽂습니다.
3단계: 전압 감소 측정 준비하기
간단한 회로에 사용되는 저항기
커패시터의 전압 감소를 측정합니다. 멀티미터의 검은색 접지 리드를 I20 위치에 꽂아 J20에 있는 커패시터 리드와 연결되도록 합니다. 20번 행을 포함하여 각 번호가 매겨진 행마다 도통이 이루어진다는 점에 유의하세요. 멀티미터를 VDC 20(20볼트) 모드로 돌린 뒤, 검은색 리드를 커패시터의 접지 리드에, 빨간색 리드를 반대편 리드에 접촉시킵니다. 악어 클립을 사용하거나 왼손으로 직접 잡고 있으면 됩니다.
4단계: 전압 인가 및 방전 관찰하기
배터리의 빨간색 리드를 I20에 꽂아 회로에 전압을 공급합니다. 커패시터 양단의 전압을 읽으면 약 9V가 표시되어야 합니다. 시계로 시간을 확인한 후 배터리의 빨간색 리드를 I20에서 분리하고, 커패시터의 방전 과정을 관찰합니다. 약 8~9초에 걸쳐 커패시터의 전압이 0V까지 떨어지는 것을 지켜봅니다.
5단계: 도통 여부 확인하기
커패시터의 도통(연속성) 상태를 점검합니다. 멀티미터를 도통 확인 모드로 설정한 뒤, 검은색 리드를 커패시터의 접지 쪽에, 빨간색 리드를 반대쪽에 대어 봅니다. 도통이 존재한다면(긴 비프음이 울림) 커패시터가 단락된 것이므로 폐기해야 합니다.
6단계: 저항 테스트 진행하기
멀티미터를 가장 높은 저항(Ω) 측정 범위로 설정하고 커패시터에 적용합니다. 계기 수치가 먼저 0Ω에 가까워졌다가 다시 증가하기 시작하는지 관찰합니다. 이러한 일반적인 패턴을 따른다면 해당 커패시터는 정상이므로 계속 사용할 수 있습니다.
7단계: 테스트 결과 해석하기
전압 감소 테스트와 도통 확인을 최종 판정 기준으로 삼고, 저항 테스트는 대략적인 상태 확인용으로 활용하는 것이 좋습니다.
8단계: 두 번째 커패시터로 회로 구성하기
이번에는 정격 전압 63V, 정전용량 6.8μF의 전해 커패시터를 테스트합니다. 저항 2개(각 330Ω), 커패시터, 전압원을 이용해 간단한 회로를 구성합니다. 첫 번째 저항의 한쪽 리드는 E63에, 다른 쪽은 E40에 꽂습니다. 두 번째 저항의 한쪽 리드는 D40에, 다른 쪽은 C25에 꽂습니다. 커패시터의 고전위 리드는 B25에, 접지('-' 또는 0) 리드는 B23에 연결합니다.
9단계: 방전 시간 측정하기
커패시터는 칩 내부에 설계될 수도 있습니다.
배터리의 접지 리드(검은색)를 A23에 꽂고, 빨간색 배터리 리드를 C63에 꽂습니다. 멀티미터를 20V로 설정한 뒤 빨간색 리드를 커패시터의 고전위 리드(B25)에, 검은색 리드를 커패시터의 접지(B23)에 연결합니다. 이후 전압원을 제거하고 전압이 감소하는 과정을 관찰합니다. 이 구성에서의 방전 시간은 약 1분 12초에서 1분 17초 정도로 예상됩니다.
10단계: 허용 오차 이해하기
커패시터의 정전용량 등급은 일반적으로 20% 이내의 오차 범위를 가지며, 실제 제품에서는 어느 정도의 편차가 존재하는 경우가 많다는 점을 기억하세요. 측정값이 명판 값과 조금 달라도 허용 범위 안이라면 정상적인 것으로 간주할 수 있습니다.