극성이 있는 부품인지 여부에 대한 질문을 종종 받곤 하지만 항상 즉각적으로 알 수 있는 것은 아닙니다. 이 게시글은 극성 여부에 대해 질문을 받는 보편적인 부품들을 다룰 것입니다. 전기적 의미에서 극성의 정의는 전기 회로에서 전류 흐름의 방향입니다. 직류 시스템에는 양극과 0V 지점인 접지라고 하는 전기적 중성점이 있습니다. 양 전압 측과 음 전압 측이 존재하는 양극성 직류 시스템도 있습니다. 직류 전류는 통상적으로 양의 단자에서 음의 단자(또는 접지)로 흐르려 합니다. 전자는 (이와)반대 방향으로 흐릅니다. 교류 전류는 일반적으로 50 또는 60Hz로 양극과 음극 사이에서 극성이 변동하기 때문에 극성이 일관되지 않습니다.
전기 시스템 부품의 경우 몇 가지 이유로 다소 모호해지기 시작합니다. 질문을 자주 받는 예를 들어 저항과 같은 수동 부품부터 시작해보겠습니다.
수동 부품
저항
전기적 해석에서는 어떤 것을 설계할 때 전류가 흐를 것이라고 생각하는 방향을 시각화하기 쉽도록 저항에 극성이 있다고 가정하는 것이 일반적인 관행입니다. 이러한 관행은 종종 저항에 극성이 있어야만 한다고 생각이 들게 합니다. 실제로는 저항을 전력량과 저항 값에 매우 구체적인 정격을 가지는 미화된 전선으로 생각할 수 있습니다. 저항의 물리적 특성은 양 방향으로의 전기 흐름을 방해하거나 감소시키기 위해 내부에 사용된 물질에 모두 달려있습니다. 따라서 어떤 형태의 저항이든 기본적인 저항은 설계, 구조 및 물리적으로 극성이 없습니다.
인덕터
질문을 받는 부품 중 두 번째로 가장 보편적인 부품은 인덕터입니다. 인덕터는 전기 에너지를 자기 에너지 형태로 저장하기 위해 특별히 설계된 점을 제외하고는 저항과 다소 유사합니다. 인덕터는 강자성 물질(또는 다른 자성 물질) 주변을 이쁘게 감은 전선으로 단순화할 수 있습니다. 인덕터는 물리적 특성, 설계 및 구성으로 인해 저항처럼 어느 방향으로든 배치할 수 있습니다. (극성에 관한)혼란은 분석에서의 관행과 전류의 방향때문에 극성이 필요한 특정 응용분야로부터 비롯된다고 다시금 생각 듭니다. 인덕터가 극성을 띄지 않더라도 전류가 흐르는 특정 방향에 따라 인덕터 내부와 주변의 자극(magnetic pole)이 변경됩니다. 예를 들어, 릴레이에 들어 있는 코일은 릴레이를 올바르게 작동시키기 위한 의도된 전류의 방향을 단순히 나타내기 위해 회로도 상에 특정한 극성 표시가 되어 있으나, 이것이 코일 자체가 극성이 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 자극이 전극(electrical pole)에 의해 영향을 받을 수는 있지만, 완전히 별개의 개념입니다.
커패시터
커패시터는 극성에 관한 한 조금 더 복잡합니다. 커패시터의 전반적인 설계와 함께 커패시터의 유전체 재료가 극성 여부를 결정합니다. 아래는 몇 가지 예시입니다:
- 알루미늄 전해 커패시터: 규격서 또는 매개 변수에 양극성이라고 표시되어 있지 않는 이상 대개는 극성이 있습니다. 알루미늄 폴리머 커패시터도 마찬가지입니다.
- 세라믹 커패시터: 극성 없음; 극성이 있는 경우를 본 적이 없습니다.
- 필름 커패시터: 이들은 극성이 없는 편이지만, 확실치 않다면 규격서를 확인하시기 바랍니다. 극성이 필요한 응용 분야라면 매우 중요하기 때문에, 극성이 있는 제품이라면 제조업체에서 보통은 표기를 합니다. 규격서에 나와있지 않다면 (규격서를 봐온 바에 따르면)극성이 없을 가능성이 높습니다.
- 탄탈럼 커패시터: 본질적으로 극성이 있으며, 이런 종류들은 역전압에 의해 파괴될 수 있습니다.
- 운모 커패시터: 일반적으로 극성 없음.
- PTFE 커패시터: 기술적으로 필름 설계라서, 이들도 극성이 없는 편입니다.
금속 접점 / 스위치 / 기타 일반 수동 소자
극성이 명확하게 표기되어 있지 않은 다른 유형의 수동 소자가 있다면, 극성이 없을 가능성이 높습니다. 스위치와 금속 접점은 모든 것이 기계로 되어 있고 금속은 어느 방향으로든 전기를 전도할 수 있기 때문에 극성과는 전혀 상관이 없습니다. 극성은 부품 및/또는 설계를 만들거나 고장 낼 수 있는 속성의 한 종류이므로, 규격서에 포함될 필요가 있습니다. 질문을 받는 부품의 한 예로 리드 스위치가 있습니다. 이들은 기본적으로 자기장에 의해 움직이는 금속 접점이 있는 단순한 전기 기계식 스위치이므로 극성이 없습니다.
능동 부품
능동 부품은 작동을 위해 전원이 필요하다는 사실에 기반해 대개는 극성이 있습니다. 하지만, 능동 부품의 유형에 따라 입력과 출력 같은 전류의 방향이 상관없는 어떤 부분이 있을 수 있습니다. 능동 부품은 수동 부품보다 훨씬 복잡하기 때문에, 부품에 관한 특정한 의문이 있다면 규격서를 읽어 보는 것을 항상 권장합니다.
아래는 능동 부품의 몇 가지 예입니다:
- 다이오드: 일반적으로 극성이 있으며, 유형에 따라 다릅니다(제너는 전압에 따라 양극성이 될 수 있는 특수한 경우입니다).
- 트랜지스터: 전원용의 경우, 특정 양전원 또는 음전원을 필요로 합니다; 전류를 흘릴 목적인 경우 트랜지스터 유형과 작동 모드에 따라 달라집니다.
- AC/DC 컨버터: 입력은 양극성; 출력은 단극성(기준 접지와 모두 양전압이거나 모두 음전압, 또는 기준 접지가 있는 양전압 및 음전압 출력 모두가 있는 양극성)중 하나. 전원은 본질적으로 극성이 있습니다.
- 수정 발진기/공진기: 수정 발진기/공진기가 핀이 2개라면 일반적으로 극성이 없고 어느 방향으로든 전원을 공급할 수 있습니다. 핀이 여러 개인 경우 규격서를 통해 확인하시기 바랍니다.