{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Coaxial_Marx_generator.png|섬네일|물 축전기에 기반하여 유도 연결된 막스 발전기의 모식도. 청색은 도체 사이에 놓인 물이고 중앙 열에 구형 스파크 갭이 놓여 축전지의 급속한 연쇄 충전과 방전이 이루어지게 한다.]]
'''물 축전기'''는 물을 [[유전체 (물리학)|유전체]]로 사용하는 [[축전기]]이다.

== 작동 이론 ==
[[축전기]]는 전기 에너지를 전달하면서 그것을 저장하거나 지연시킬 수 있는 장치이다. 축전기는 떨어져 있는 두 개의 전도체와 그 사이에 놓인 유전체로 구성되어 있다. 유전체는 충분한 절연성을 지닌 [[절연체]]로 공기, 종이, 특정 반도체와 같은 물질들이 사용된다. 축전기 자체는 아무런 전기 에너지가 없는 고립된 절연체이며 동일한 전기 특성을 갖는 두 개의 도체면이 서로 마주보고 있다.<ref name="Schulz">{{서적 인용|url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=411418&site=ehost-live|제목=Capacitors : Theory, Types, And Applications|성=Schulz|이름=Alexander|연도=2011|출판사=Nova Science Publishers|위치=Ipswich, MA|종류=eBook}}</ref>

== 물의 유전체적 특징 ==
보통의 [[축전기]]는 유리나 세라믹과 같이 전기적으로 중성인 유전체를 사용한다. 물은 [[전해 축전기]]와 같이 극성을 지니게 되지만 매우 짧은 시간내에 환원 반응을 통해 원래의 중성으로 돌아오는 특징을 보인다. 물이 아닌 다른 액체들은 대개 전하가 놓일 때 탄화 하거나 시간에 따라 물성이 변하여 회복되지 않는다.

유전체로서 물의 단점은 전압을 유지할 수 있는 시간이 수 마이크로 초에서 십여 마이크로 초로 매우 짧다는 것이다. 반면에 이온교환법을 이용하여 용존 이온을 제거한 탈이온화수는 상대적으로 저렴하고 환경 위험이 없는 장점을 갖고 있다. 또한 순수한 물은 [[비유전율]]이 큰 훌륭한 유전체이다. 단점인 전기장 유지 시간을 개선하면 물 축전기는 보다 많은 곳에 이용될 수 있을 것이다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA335128&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf|제목=DSWA-TR-97-30|성=Kristiansen|이름=Magne|출판사=Defense Special Weapons Agency|형식=PDF}}{{깨진 링크|url=http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA335128&Location=U2&doc=GetTRDoc.pdf }}</ref>

물은 오랫동안 전하를 축적하지 못하기 때문에 [[전기용량]]이 작다. 이것은 유전체로서는 큰 단점이어서 산업용 축전기의 유전체로는 사용되지 않는다.<ref>{{웹 인용|url=http://www.linux-host.org/energy/swater.htm|제목=Water and Glass Capacitor|성=Egal,Hammer|이름=Geoff, Spinner|웹사이트=Reseah in Utilization of Free Energy Found in Nature|출판사=Geoff Egal|확인날짜=26 March 2013|보존url=https://web.archive.org/web/20180819003430/http://www.linux-host.org/energy/swater.htm|보존날짜=2018-08-19|url-status=dead}}</ref> 그러나 짧은 시간에 중성으로 복원되는 성질을 이용하기 위해 탈이온화수를 유전체로 사용하여 매우 높은 전압에서 아주 짧은 펄스를 발생할 경우와 같은 예외적인 경우에 물 축전기를 사용할 수 있다. 예를 들면 [[엑스선]] [[펄스]] 발생기와 같은 것이 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Pumping system for Capillary Dscharge Laser|저널=National institute for Fusion Science|성=Horioka|이름=Kazuhiko|url=http://www.nifs.ac.jp/report/nifs-proc72.pdf|날짜=Mar 2007|형식=PDF}}</ref>

== 사용 ==
간단한 물 축전기는 유리병에 물을 체운 형태이다. 병 양쪽에 전도체가 연결된다. 물 축전기의 품질은 온도, [[수소 이온 농도|pH]] 값, [[염분]] 농도 등에 의해 크게 좌우된다. 따라서 산업적으로 이용되지는 않으며 연구실에서 제작되어 사용되는 수준이다.

순수하게 정제된 물의 펄스 내전압은  매우 높아 100kv/cm로 건조한 공기가 동일한 내전압을 보이려면 도체 사이가 100mm 떨어져 있어야 한다.<ref>{{웹 인용|url=http://journals.aps.org/prab/pdf/10.1103/PhysRevSTAB.12.010402|제목=Dielectric-breakdown tests of water at 6MV|출판사=Sandia Labs}}</ref>모든 유전체는 어느 정도의 조건 아래에서만 절연체로 작용한다. 그것을 넘어서면 절연이 파괴되어 [[방전]] 현상이 일어난다. 공기 중의 절연 파괴인 번개와 같은 현상이 대표적이다.

물은 전기 에너지를 오랫동안 유지하지 못하기 때문에 그 이상을 넘어서면 절연이 파괴되어 도체처럼 행동한다.<ref>{{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=l-weAQAAIAAJ|제목=Introduction to Electric Circuits|성=Dorf|이름=Richard C.|성2=Svoboda|이름2=James A.|연도=2001|판=5th|출판사=John Wiley & Sons|위치=New York|isbn=978-0-471-38689-6}}</ref>





== 각주 ==
{{각주|30em}}

== 참고 문헌 ==

* {{웹 인용|url=http://www.linux-host.org/energy/swater.htm|제목=Water and Glass Capacitor|성=Egal,Hammer|이름=Geoff, Spinner|웹사이트=Reseah in Utilization of Free Energy Found in Nature|출판사=Geoff Egal|확인날짜=26 March 2013|보존url=https://web.archive.org/web/20180819003430/http://www.linux-host.org/energy/swater.htm|보존날짜=2018-08-19|url-status=dead}}
* {{저널 인용|제목=Dielectric study of water/methanol mixtures for use in pulsed-power water capacitors|저널=Journal of Applied Physics|성=Bolund|이름=Björn F.|성2=Berglund|이름2=M.|날짜=March 2003|권=93|호=5|doi=10.1063/1.1544644|성3=Bernhoff|이름3=H.}}
* {{저널 인용|제목=A generator of electrical discharges in water.|저널=Instruments & Experimental Techniques|성=Korotkov|이름=S|성2=Aristov|이름2=Y|url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=aph&AN=60078019&site=ehost-live|날짜=March 2011|권=54|호=2|쪽=190–193.|doi=10.1134/s0020441211010246|확인날짜=4 April 2013|성3=Kozlov|이름3=A|성4=Korotkov|이름4=D|성5=Rol'nik|이름5=I}}
* {{서적 인용|url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=411418&site=ehost-live|제목=Capacitors : Theory, Types, And Applications|성=Schulz|이름=Alexander|연도=2011|출판사=Nova Science Publishers|위치=Ipswich, MA|종류=eBook}}
* {{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=l-weAQAAIAAJ|제목=Introduction to Electric Circuits|성=Dorf|이름=Richard C.|성2=Svoboda|이름2=James A.|연도=2001|판=5th|출판사=John Wiley & Sons|위치=New York|isbn=978-0-471-38689-6}}
* {{웹 인용|url=http://www.sparkmuseum.com/BOOK_LEYDEN.HTM|제목=The First Condenser&nbsp;— A Beer Glass|출판사=SparkMuseum}}
* {{서적 인용|url=https://books.google.com/books?id=c4qHqtC9JkgC&pg=PA83&dq=dc+zero-frequency#PPA83,M1|제목=Newnes Dictionary of Electronic|성=Roger S. Amos, Geoffrey William Arnold Dummer|연도=1999|판=4th|출판사=Newnes|쪽=83|isbn=0-7506-4331-5}}
* {{서적 인용|제목=Standard Handbook for Electrical Engineers, Eleventh Edition|성=Fink|이름=Donald G.|저자링크=Donald G. Fink|성2=H. Wayne Beaty|연도=1978|출판사=McGraw-Hill|위치=New York|isbn=0-07-020974-X}}
* {{웹 인용|url=http://inventors.about.com/library/inventors/blbattery.htm|제목=History of the Electric Battery|성=Bellis|이름=Mary|출판사=About.com|확인날짜=2018-04-12|archive-date=2023-03-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20230307014154/https://www.thoughtco.com/battery-timeline-1991340|url-status=}}

[[분류:별난 물건]]
[[분류:전자 부품]]