Разлика између индуктивности и капацитета

Кључна разлика - индуктивност у односу на капацитет
 

Индуктивност и капацитивност су два главна својства РЛЦ кругова. Индуктори и кондензатори, који су повезани са индуктивношћу и капацитивношћу, обично се користе у генераторима таласних облика и аналогним филтерима. Кључна разлика између индуктивности и капацитивности је та индуктивност је својство водича струје који ствара магнетно поље око проводника док Капацитет је својство уређаја да држи и складишти електричне набоје.

САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је индуктивност
3. Шта је капацитет
4. Упоредно упоређивање - индуктивност у односу на капацитет
5. Резиме

Шта је индуктивност?

Индуктивност је „својство електричног проводника којим промена струје кроз њега индукује електромоторну силу у самом проводнику“. Када се бакрена жица омота око жељезне језгре, а две ивице намотаја поставе на прикључке акумулатора, склоп завојнице постаје магнет. До овог феномена долази због својства индуктивности.

Теорије индуктивности

Постоји неколико теорија које описују понашање и својства индуктивности проводника струје. Једна теорија коју је измислио физичар Ханс Цхристиан Øрстед каже да се око водича ствара магнетно поље Б, када константна струја, ја, пролази кроз њега. Како се струја мења, тако се повећава и магнетно поље. Øрстедов закон сматра се првим открићем односа између електричне енергије и магнетизма. Када струја тече даље од посматрача, смер магнетног поља је у смеру казаљке на сату.

Слика 01: Оерстедов закон

Према Фарадаиев закон индукције, променљиво магнетно поље индукује електромоторну силу (ЕМФ) у околним проводницима. Ова промена магнетног поља је у односу на проводник, то јест, или поље може да варира, или се проводник може кретати кроз стабилно поље. Ово је најосновнија основа електричних генератора.

Трећа теорија је Лензов закон, који каже да се генерисани ЕМФ у проводнику противи промени магнетног поља. На пример, ако се проводничка жица постави у магнетно поље и ако се поље смањи, у проводнику ће се индуковати ЕМФ према Фарадаиевом закону у смеру којим индукована струја реконструише смањено магнетно поље. Ако је промена спољног магнетног поља дφ гради, ЕМФ (ε) ће индуковати у супротном смеру. Те су теорије утемељене на многим уређајима. Ова ЕМФ индукција у самом проводнику назива се самоиндуктивност завојнице, а промена струје у завојници може изазвати и струју у другом оближњем проводнику. То се назива међусобном индуктивношћу.

ε = -дφ / дт

Овде негативни знак указује на противљење ЕМГ промени магнетног поља.

Јединице индуктивности и примене

Индуктивност се мери у Хенри (Х), СИ јединици названој по Јосепху Хенрију који је индукцију открио независно. Индукција се у електричним круговима означава са "Л" по имену Ленз.

Од класичног електричног звона до модерних бежичних техника преноса енергије, индукција је била основни принцип многих иновација. Као што је поменуто на почетку овог чланка, магнетизација бакрене завојнице користи се за електрична звона и релеје. Релеј се користи за пребацивање великих струја користећи веома малу струју која магнетизује завојницу која привлачи пол прекидача велике струје. Други пример је прекидач искључења или прекидач заостале струје (РЦЦБ). Тамо жива и неутрална жица напајања пролазе кроз одвојене завојнице које имају исто језгро. У нормалном стању, систем је уравнотежен, јер је струја под напоном и неутрална. При истицању струје у кућном кругу, струја у две намотаје биће различита, стварајући неуравнотежено магнетно поље у заједничкој језгри. Тако се склопни прекидач привлачи у језгру и нагло прекида круг. Штавише, може се дати низ других примера као што су трансформатор, РФ-ИД систем, бежично напајање, индукционе шпоретице итд..

Индуктори су такође окренути наглим променама струја кроз њих. Због тога, високофреквентни сигнал не би прошао кроз индуктор; само би полако мењале компоненте. Ова појава се користи у дизајнирању нископропусних аналогних филтерских кола.

Шта је капацитет?

Капацитет уређаја мери способност задржавања електричног набоја у њему. Основни кондензатор састоји се од два танка филма металног материјала и диелектричног материјала који се увлаче између њих. Када се на две металне плоче примењује стални напон, на њима се спремају супротни набоји. Ови наелектрисања ће остати чак и ако је напон уклоњен. Надаље, када се постави отпор Р који повезује две плоче напуњеног кондензатора, кондензатор се празни. Капацитет Ц уређаја је дефинисан као однос између набоја (К) држи и примењени напон, в, да наплати. Капацитет се мери Фарадс (Ф).

Ц = К / в

Вријеме потребно за пуњење кондензатора мјери се временском константом даном у: Р к Ц. Овдје је Р отпорност на пуњењу. Временска константа је време које кондензатор треба да испуни 63% свог максималног капацитета.

Својства капацитета и примене

Кондензатори не реагују на сталне струје. При пуњењу кондензатора, струја кроз њега варира док се потпуно не напуни, али након тога струја не пролази дуж кондензатора. То је зато што диелектрични слој између металних плоча кондензатор чини "искљученим". Међутим, кондензатор реагује на различите струје. Као и наизменична струја, промена наизменичног напона може додатно напунити или испразнити кондензатор, чинећи га „укљученим“ наизменичним напонима. Овај ефекат се користи за дизајн високопропусних аналогних филтера.

Поред тога, постоје и негативни ефекти у капацитивности. Као што је раније споменуто, набоји који носе струју у водичима стварају капацитет између себе, као и објеката у близини. Овај ефекат се назива залутали капацитет. У далеководима може се јавити залутали капацитет између сваке линије, као и између водова и земље, носивих конструкција итд. Због великих струја које носе, ови лутални ефекти значајно утичу на губитке електричне енергије у далеководима.

Слика 02: Паралелни кондензатор плоче

 Која је разлика између индуктивности и капацитета?

Индуктивност вс капацитет
Индуктивност је својство водича струје који ствара магнетно поље око проводника.	Капацитет је способност уређаја да складишти електричне набоје.
Мерење
Индуктивност се мери од Хенрија (Х) и симболизује се као Л.	Капацитет се мери у Фарадсу (Ф) и симболизује се као Ц.
Уређаји
Електрична компонента повезана са индуктивношћу позната је и као индуктори, који се обично намотавају са језгром или без језгре.	Капацитет је повезан са кондензаторима. Постоји неколико врста кондензатора који се користе у склоповима.
Понашање промене напона
Одговор индуктора на споро мијењање напона. Високофреквентни наизменични напони не могу проћи кроз индуктори.	Нискофреквентни наизменични напони не могу проћи кроз кондензаторе, јер дјелују као препрека ниским фреквенцијама.
Користите као филтере
Индуктивност је доминантна компонента у филтерима са ниским пролазима.	Капацитет је доминантна компонента у високопропусним филтерима.

Преглед - Индуктивност у односу на капацитет

Индукција и капацитивност су независна својства две различите електричне компоненте. Иако је индуктивност својство проводника струје да гради магнетно поље, капацитивност је мерило способности уређаја да држи електричне набоје. Обе ове особине се користе у разним применама као основа. Ипак, они постају недостатак и у погледу губитака електричне енергије. Одговор индуктивности и капацитивности на различите струје указују на супротно понашање. За разлику од индуктора који пролазе променљиве наизменичне струје, кондензатори блокирају мале фреквенције напона који пролазе кроз њих. То је разлика између индуктивности и капацитивности.

Референце:
1.Сеарс, Ф. В. и Земански, М. В. (1964). Универзитетска физика.Цхицаго
2.Капацитет. (н.д.). Преузето 30. маја 2017. са хттп://ввв.пхисбот.цо.ук/цапацитанце.хтмл
3.Електромагнетна индукција. (2017, 03. маја). Преузето 30. маја 2017. са хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Елецтромагнетиц_индуцтион#Фарадаи.27с_лав_оф_индуцтион_анд_Ленз.27с_лав

Љубазношћу слике:
1. "Електромагнетизам" Корисник: Станнеред - Слика: Елецтромагнетисм.пнг (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа
2. "Паралелни кондензатор плоче" Помоћу индуктивног оптерећења - сопствени цртеж (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа