Az induktivitás és a kapacitás közötti különbség

Legfontosabb különbség - induktivitás vs kapacitás
 

Az induktivitás és a kapacitás az RLC áramkörök elsődleges tulajdonságai. Az induktorokat és a kondenzátorokat, amelyek az induktivitással és a kapacitással vannak társítva, általában használják hullámforma generátorokban és analóg szűrőkben. Az induktivitás és a kapacitás közötti fő különbség az Az induktivitás egy olyan áramvezető tulajdonság, amely mágneses teret generál a vezető körül mivel A kapacitás egy eszköz tulajdonsága az elektromos töltések tárolására és tárolására.

TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az induktivitás?
3. Mi a kapacitás?
4. Összehasonlítás egymással - Induktivitás vs kapacitás
5. Összegzés

Mi az induktivitás??

Az induktivitás „egy elektromos vezető tulajdonsága, amely által az áramlás változása indukálja az elektromotoros erőt maga a vezetőben”. Amikor egy rézhuzalot egy vasmag köré tekernek, és a tekercs két szélét az akkumulátor érintkezőire helyezik, a tekercs szerelvény mágnessé válik. Ez a jelenség az induktivitás tulajdonsága miatt fordul elő.

Induktív elméletek

Számos elmélet írja le az áramvezető vezető viselkedését és tulajdonságait. Az egyik elmélet, amelyet a fizikus, Hans Christian Ørsted talált ki, kijelenti, hogy a B körül egy mágneses mező jön létre a vezető körül, amikor egy állandó I áram megy át rajta. Ahogy az áram változik, a mágneses mező is változik. Ørsted törvénye az elektromosság és a mágnesesség közötti kapcsolat első felfedezésének tekintik. Amikor az áram elmozdul a megfigyelőtől, a mágneses tér iránya az óramutató járásával megegyező irányban.

01. ábra: Oersted törvénye

Alapján Faraday indukciós törvénye, egy változó mágneses mező elektromotoros erőt (EMF) indukál a közeli vezetőkben. A mágneses mező ezen változása a vezetőhöz viszonyítva van, vagyis a mező változhat, vagy a vezető áthaladhat egy állandó mezőn. Ez az elektromos generátorok legalapvetőbb alapja.

A harmadik elmélet az Lenz törvénye, amely kijelenti, hogy a vezetőben keletkező EMF ellenzi a mágneses mező megváltozását. Például, ha egy vezetőhuzalt egy mágneses mezőbe helyeznek, és ha a mező csökkent, akkor a vezetékben EMA indukálódik a Faraday törvénye szerint abban az irányban, amelyben az indukált áram rekonstruálja a csökkentett mágneses teret. Ha a külső mágneses mező megváltozik dφ építi, az EMF (ε) ellenkező irányban indukál. Ezek az elméletek sok eszköz számára megalapozottak. Ezt a vezetőben az EMF indukciót a tekercs öninduktanciájának nevezik, és a tekercsben lévő áramváltozás áramot indukálhat egy másik közeli vezetőben is. Ezt kölcsönös induktivitásnak hívják.

ε = -dφ / dt

Itt a negatív jel azt jelzi, hogy az EMG ellenzi a mágneses mező megváltozását.

Induktív és alkalmazható mértékegységek

Az induktivitást Henry-ben (H) mérik, amely az Joseph induktól független SI egység, amely az indukciót függetlenül fedezte fel. Az induktivitást "L" -ként kell megjelölni az elektromos áramkörökben Lenz név után.

A klasszikus elektromos harangtól a modern vezeték nélküli energiaátadási technikáktól kezdve az indukció sok újítás alapelve. Mint a cikk elején említettük, egy réztekercs mágneseztetését használják elektromos harangokhoz és relékhez. Relét használnak a nagy áramok átkapcsolására egy nagyon kicsi áram felhasználásával, amely mágnesez egy tekercset, amely a nagy áram kapcsolójának pólusát vonzza. Egy másik példa a kioldó kapcsoló vagy a maradékáram-megszakító (RCCB). Ott a tápegység feszültségmentes és semleges vezetékeit külön-külön tekercseken vezetik át, amelyek ugyanazzal a maggal rendelkeznek. Normál állapotban a rendszer kiegyensúlyozott, mivel az áram és a semleges áram megegyezik. Az otthoni áramkör jelenlegi szivárgása esetén a két tekercs árama eltérő lesz, kiegyensúlyozatlan mágneses teret eredményezve a megosztott magban. Így egy kapcsolóoszlop vonzza a magot, hirtelen megszakítva az áramkört. Ezen túlmenően számos más példát is be lehet nyújtani, mint például transzformátor, RF-ID rendszer, vezeték nélküli energia-töltési módszer, indukciós tűzhelyek stb..

Az induktorok vonakodnak a rajtuk keresztül fellépő hirtelen áramváltozásokról. Ezért a magas frekvenciájú jel nem halad át az induktoron; csak lassan változó alkatrészek mennek át. Ezt a jelenséget alkalmazzák az aluláteresztő analóg szűrőáramkörök tervezésében.

Mi a kapacitás??

Az eszköz kapacitása méri az elektromos töltés képességét benne. Az alapkondenzátor két vékony fémrétegből és egy közbeiktatott dielektromos anyagból áll. Ha állandó feszültséget alkalmaznak a két fémlemezre, ellentétes töltések tárolódnak rajtuk. Ezek a töltések akkor is megmaradnak, ha a feszültséget eltávolítják. Ezenkívül, amikor az R ellenállást a feltöltött kondenzátor két lapját összekötik, a kondenzátor kisül. A kapacitás C az eszköz értékét a töltés (Q) tartja és az alkalmazott feszültséget, v, tölteni. A kapacitást Faradok (F) mérik.

C = Q / v

A kondenzátor feltöltéséhez szükséges időt az alábbiak szerint megadott időállandóval mérjük: R x C. Itt R az ellenállás a töltési út mentén. Az időállandó az az idő, amely alatt a kondenzátor töltheti fel maximális kapacitásának 63% -át.

A kapacitás és alkalmazás tulajdonságai

A kondenzátorok nem reagálnak az állandó áramokra. A kondenzátor feltöltésekor az átengedett áram addig változik, amíg teljesen meg nem töltödik, de utána az áram nem halad át a kondenzátoron. Ennek oka az, hogy a fémlemezek közötti dielektromos réteg a kondenzátort „kikapcsológá” teszi. A kondenzátor azonban változó áramokra reagál. A váltakozó áramhoz hasonlóan az AC feszültség megváltoztatása tovább töltheti vagy ürítheti a kondenzátort, ezáltal váltakozó áramú feszültségeket eredményezhet. Ezt a hatást használják a nagy áteresztőképességű analóg szűrők tervezéséhez.

Ezenkívül negatív hatások vannak a kapacitásra is. Mint korábban említettük, a vezetőkben áramot hordozó töltések kapacitást hoznak létre egymás, valamint a közeli tárgyak között. Ezt a hatást nevezik kóbor kapacitás. Az energiaátviteli vezetékekben a szórt kapacitás előfordulhat mind a vezetékek, mind a vezetékek és a föld, a tartószerkezetek stb. Között. Az általuk szállított nagy áramok miatt ez a szórt hatás jelentősen befolyásolja az energiaátviteli vezetékek energiaveszteségét.

02 ábra: Párhuzamos lemezkondenzátor

 Mi a különbség az induktivitás és a kapacitás között??

Induktivitás vs kapacitás
Az induktivitás az áramhordozó vezetők tulajdonsága, amely mágneses teret generál a vezető körül.	A kapacitás egy eszköz azon képessége, hogy tárolja az elektromos töltéseket.
Mérés
Az induktivitást Henry (H) méri, és L szimbólummal jelképezi.	A kapacitást Farad-ban (F) mérik, és C-vel jelölik.
eszközök
Az induktivitással kapcsolatos elektromos alkatrészt induktoroknak nevezzük, amelyek általában maggal vagy mag nélkül tekercselnek.	A kapacitás a kondenzátorokhoz kapcsolódik. Az áramkörökben többféle kondenzátor használható.
Viselkedés a feszültség változásánál
Az induktorok reakciója a lassan változó feszültségekre. A nagyfrekvenciás váltakozó feszültség nem halad át a induktorokon.	Az alacsony frekvenciájú váltóáramú feszültség nem halad át a kondenzátorokon, mivel akadályt képeznek az alacsony frekvenciák számára.
Használja szűrőként
Az induktivitás az uralkodó elem az alacsonyáteresztő szűrőkben.	A nagy kapacitású szűrőkben a kapacitás az uralkodó elem.

Összegzés - Induktivitás vs kapacitás

Az induktivitás és a kapacitás két különféle elektromos alkatrész független tulajdonságai. Míg az induktivitás az áramvezető tulajdonság, hogy mágneses teret hozzon létre, a kapacitás az eszköz elektromos töltések képességének mérésére szolgál. Mindkét tulajdonságot különféle alkalmazásokban használják alapként. Ennek ellenére ezek szintén hátrányossá válnak az energiaveszteség szempontjából. Az induktivitás és a kapacitás válasz a változó áramokra ellentétes viselkedést jelez. A lassan változó váltakozó feszültséget áteresztő induktorokkal ellentétben a kondenzátorok blokkolják a rajtuk áthaladó lassú frekvenciafeszültségeket. Ez a különbség az induktivitás és a kapacitás között.

Referencia:
1.Sears, F. W. és Zemansky, M. W. (1964). Egyetemi fizika.Chicago
2.Capacitance. (N.d.). Beolvasva 2017. május 30-án, a http://www.physbot.co.uk/capacitance.html webhelyről
3.Elektromágneses indukció. (2017, május 03). Beolvasva 2017. május 30-án, a https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction#Faraday.27s_law_of_induction_and_Lenz.27s_law webhelyről

Kép jóvoltából:
1. Felhasználó „elektromágnesesség”: Stannered - Kép: Electromagnetism.png (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Párhuzamos lemezkondenzátor” induktív terheléssel - saját rajz (Public Domain) a Commons Wikimedia segítségével