Fő különbség - Induktivitás vs Kapacitás
Az indukció és a kapacitás az RLC áramkörök elsődleges tulajdonságai. Az induktivitást és a kondenzátorokat, amelyek induktivitással és kapacitással társulnak, általában használják a hullámalakú generátorokban és az analóg szűrőkben. A fő különbség az induktivitás és a kapacitás között az, hogy az induktivitás az áramot vezető tulajdonsága, amely mágneses teret generál a vezető körül, míg a kapacitás az elektromos töltések megtartására és tárolására szolgáló eszköz tulajdonsága.
TARTALOM
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az induktivitás
3. Mi a kapacitás
4. Egymás melletti összehasonlítás - Induktivitás vs Kapacitás
5. Összefoglalás
Mi az induktivitás?
Az induktivitás az „elektromos vezető tulajdonsága, amellyel a rajta keresztüli áramváltozás elektromotoros erőt vált ki magában a vezetőben”. Amikor egy rézdrótot egy vasmag köré tekerünk, és a tekercs két szélét az akkumulátor pólusaira helyezzük, a tekercsszerelvény mágnessé válik. Ez a jelenség az induktivitás tulajdonsága miatt következik be.
Az induktivitás elméletei
Számos elmélet ismerteti az áramot vezető vezető viselkedését és tulajdonságait. Az egyik elmélet, amelyet a fizikus, Hans Christian Ørsted talált ki, azt állítja, hogy a vezető körül egy mágneses B tér keletkezik, amikor állandó I áram megy keresztül rajta. Az áram változásával a mágneses tér is változik. Ørsted törvényét tekintik az elektromosság és a mágnesesség kapcsolatának első felfedezésének. Amikor az áram elfolyik a megfigyelőtől, a mágneses mező iránya az óramutató járásával megegyező irányba mutat.
01. ábra: Oersted törvénye
Faraday indukciós törvénye szerint a változó mágneses mező elektromotoros erőt (EMF) indukál a közeli vezetőkben. A mágneses térnek ez a változása a vezetőhöz viszonyítva van, vagyis vagy megváltozhat a mező, vagy a vezető elmozdulhat egy állandó mezőn. Ez az elektromos generátorok legalapvetőbb alapja.
A harmadik elmélet Lenz törvénye, amely kimondja, hogy a vezetőben keletkező EMF ellenzi a mágneses tér megváltozását. Például, ha egy vezető huzalt helyezünk egy mágneses mezőbe, és ha a mező csökken, akkor a Faraday törvénye szerint az EMF indukálódik a vezetőben olyan irányban, amelyen keresztül az indukált áram rekonstruálja a csökkent mágneses teret. Ha a d φ külső mágneses tér változása épül, akkor az EMF (ε) ellenkező irányban indukálódik. Ezeket az elméleteket számos eszköz megalapozta. Ezt az EMF indukciót magában a vezetőben a tekercs öninduktivitásának nevezik, és a tekercsben lévő áram változása indukálhat áramot egy másik közeli vezetőben is. Ezt kölcsönös induktivitásnak nevezzük.
ε = -dφ / dt
Itt a negatív jel jelzi az EMG ellentétét a mágneses tér változásával.
Az induktivitás és az alkalmazás egységei
Az induktivitást Henry (H) -ben, az SI-egységben nevezett SI-egységben mérik, aki függetlenül fedezte fel az indukciót. Az elektromos áramkörökben az induktivitást Lenz néven jegyzik.
A klasszikus elektromos csengőtől a modern vezeték nélküli áramátviteli technikákig az indukció számos újítás alapelve volt. Amint a cikk elején említettük, egy réz tekercs mágnesezését használják elektromos harangokhoz és relékhez. Relét használnak a nagy áramok kapcsolására egy nagyon kicsi áram segítségével, amely mágnesez egy tekercset, amely vonzza a nagy áram kapcsolójának pólusát. Egy másik példa a kioldókapcsoló vagy a maradékáramú megszakító (RCCB). Ott a tápfeszültség feszültség alatt álló és semleges vezetékeit külön tekercseken vezetik át, amelyek ugyanazzal a maggal rendelkeznek. Normál állapotban a rendszer kiegyensúlyozott, mivel az élő és a semleges áram azonos. Az otthoni áramkör jelenlegi szivárgása esetén a két tekercsben az áramerősség eltérő lesz, ami kiegyensúlyozatlan mágneses teret eredményez a közös magban. És így,egy kapcsolóoszlop vonzza a magot, hirtelen lekapcsolva az áramkört. Ezenkívül számos más példát is meg lehet adni, például transzformátort, RF-ID rendszert, vezeték nélküli töltési módot, indukciós tűzhelyeket stb.
Az induktorok szintén vonakodnak a rajtuk keresztül bekövetkező hirtelen áramváltozásoktól. Ezért egy nagyfrekvenciás jel nem haladna át egy induktoron; csak lassan változó alkatrészek mennének át. Ezt a jelenséget használják aluláteresztő analóg szűrő áramkörök tervezésénél.
Mi az a kapacitás?
Egy eszköz kapacitása azt méri, hogy képes-e benne elektromos töltést tartani. Az alapkondenzátor két vékony fém anyagból és egy köztük elhelyezett dielektromos anyagból áll. Ha a két fémlemezre állandó feszültséget kapcsolunk, akkor ellenkező töltések tárolódnak rajtuk. Ezek a töltések akkor is megmaradnak, ha a feszültséget eltávolítják. Továbbá, ha R ellenállást helyeznek el a töltött kondenzátor két lemezét összekötve, a kondenzátor kisül. Az eszköz C kapacitása az általa tartott töltés (Q) és az annak feltöltésére alkalmazott feszültség (v) aránya. A kapacitást Farads (F) méri.
C = Q / v
A kondenzátor feltöltéséhez szükséges időt a következő érték adja meg: R x C. Itt R az ellenállás a töltési út mentén. Időállandó az az idő, amely alatt a kondenzátor maximális kapacitásának 63% -át tölti fel.
A kapacitás és az alkalmazás tulajdonságai
A kondenzátorok nem reagálnak állandó áramokra. A kondenzátor töltésekor a rajta keresztüli áram a teljes feltöltésig változik, de ezt követően az áram nem halad át a kondenzátor mentén. A fémlemezek közötti dielektromos réteg miatt a kondenzátor „kikapcsoló”. A kondenzátor azonban változó áramokra reagál. A váltakozó áramhoz hasonlóan a váltóáramú feszültség változása tovább töltheti vagy kisütheti a kondenzátort, ezáltal váltakozó áramú feszültségek bekapcsolására. Ezt a hatást használják fel a nagy áteresztésű analóg szűrők tervezéséhez.
Ezenkívül a kapacitásban is vannak negatív hatások. Amint azt korábban említettük, a vezetőkben áramot hordozó töltések kapacitást biztosítanak egymás és a közeli tárgyak között. Ezt a hatást kóbor kapacitásnak nevezzük. Az erőátviteli vezetékekben a kóbor kapacitás bekövetkezhet az egyes vezetékek, valamint a vezetékek és a föld, a tartószerkezetek stb. Között. Az általuk hordozott nagy áramok miatt ezek a kóbor hatások jelentősen befolyásolják az erőátviteli vezetékek teljesítményveszteségeit.
02. ábra: Párhuzamos lemez kondenzátor
Mi a különbség az induktivitás és a kapacitás között?
Különböző cikk a táblázat előtt
Induktivitás vs kapacitás |
|
| Az induktivitás az áramvezetõk olyan tulajdonsága, amely mágneses teret generál a vezetõ körül. | A kapacitás az eszköz azon képessége, hogy tárolja az elektromos töltéseket. |
| Mérés | |
| Az induktivitást Henry (H) méri, és L-ként szimbolizálja. | A kapacitást Faradokban (F) mérik, és C-vel jelölik. |
| Eszközök | |
| Az induktivitással összefüggő elektromos alkatrészeket induktivitásként ismerjük, amelyek általában maggal vagy mag nélkül tekercselnek. | A kapacitás a kondenzátorokhoz kapcsolódik. Az áramkörökben többféle kondenzátort használnak. |
| Viselkedés a feszültségváltozásnál | |
| Az induktorok reakciója lassan változó feszültségekre. A nagyfrekvenciás váltakozó feszültségek nem tudnak átmenni az induktorokon. | Az alacsony frekvenciájú váltóáramú feszültségek nem tudnak átjutni a kondenzátorokon, mivel gátaként szolgálnak az alacsony frekvenciák számára. |
| Használja szűrőként | |
| Az aluláteresztő szűrőkben az induktivitás a domináns komponens. | A kapacitás a domináns komponens a felüláteresztő szűrőkben. |
Összegzés - Induktivitás vs kapacitás
Az induktivitás és a kapacitás két különböző elektromos alkatrész független tulajdonságai. Míg az induktivitás az áramvezető tulajdonsága, hogy mágneses teret építsen, a kapacitás az eszköz elektromos töltések megtartó képességének mértéke. Mindkét tulajdonságot különféle alkalmazásokban használják alapul. Mindazonáltal ezek hátrányossá válnak az energiaveszteség szempontjából is. Az induktivitás és a kapacitás reakciója változó áramokra ellentétes viselkedést jelez. A lassan változó váltakozó feszültséget átengedő induktorokkal ellentétben a kondenzátorok blokkolják a rajtuk áthaladó lassú frekvenciájú feszültségeket. Ez a különbség az induktivitás és a kapacitás között.
