Основное отличие - конденсатор против индуктора

Конденсаторы и катушки индуктивности являются компонентами схемы, которые противодействуют изменениям тока в цепях. В главное отличие между конденсатором и катушкой индуктивности заключается в том, что конденсатор хранит энергию в виде электрического поля тогда как яnductor хранит энергию в виде магнитного поля.

Что такое конденсатор

Конденсатор - это устройство, которое может накапливать энергию в виде электрического поля. Самая простая форма конденсатора состоит из двух параллельных проводящих пластин, разделенных изолятором («диэлектрическим» веществом) между ними.

Структура конденсатора

Когда конденсатор подключен к электрической цепи, на пластинах конденсатора накапливаются избыточные заряды. Две пластины приобретают одинаковое количество противоположных зарядов. В результате на пластинах возникает электрическое поле.

Емкость

определяется как отношение заряда

хранится в пластине конденсатора до разности потенциалов

через конденсатор.

Если параллельные пластины имеют площадь поверхности

каждый, и они разделены расстоянием

с диэлектриком с диэлектрической проницаемостью

между ними, то емкость пластин определяется выражением

Энергия

хранится в конденсаторе с емкостью

когда у него есть разность потенциалов

поперек него задается:

Если конденсатор подключен последовательно с резистором в цепи постоянного тока, при включении цепи будет течь ток. Однако по мере того, как на конденсаторах накапливаются заряды, возникающая на них разность потенциалов противодействует разности потенциалов, управляющей током. Поскольку разность потенциалов конденсатора увеличивается, ток экспоненциально затухает, и в конечном итоге ток прекращается. Если вместо этого к цепи переменного тока подключен конденсатор, емкостное сопротивление заставляет ток опережать ЭДС.

Что такое индуктор

Индуктор - это устройство, которое может накапливать энергию в виде магнитного поля. Самая простая форма индуктора состоит из спирального проводника.

Несколько различных типов индукторов

Когда индуктор подключен к электрической цепи, ток течет через катушки в проводнике. Поскольку магнитные поля образуются вокруг движущихся зарядов, внутри катушки образуется магнитное поле. Если магнитный поток через катушку равен

, а если в катушке

оборотов, и ток, протекающий по катушке, равен

затем индуктивность

дан кем-то:

Магнитная энергия, запасенная в индукторе с индуктивностью

несущий ток

дан кем-то:

Если катушка индуктивности подключена к цепи постоянного тока последовательно с резистором, когда цепь включается и ток начинает течь в катушках катушки индуктивности, происходит изменение магнитного потока через катушку. Согласно законам Фарадея и Ленца, в катушке индуктивности возникает ЭДС, препятствующая нарастающему току. Сопротивление сильнее, когда переключатель только что включен, но ослабевает по мере уменьшения скорости изменения тока. В конце концов в цепи течет устойчивый ток. Если цепь постоянного тока отключена, когда ток через катушки индуктивности падает, снова возникает скорость изменения магнитного поля на катушке, и поэтому индуктор должен противодействовать уменьшению тока. На рисунке ниже показано, как происходят эти изменения тока:

Индуктор в цепи постоянного тока

Когда индуктор подключен к цепи переменного тока, индуктивное сопротивление заставляет ток отставать от ЭДС.

Разница между конденсатором и индуктором

Хранилище энергии:

Конденсаторы хранить энергию в виде электрического поля.

Индукторы хранить энергию в виде магнитных полей.

Характеристики конденсатора и индуктора:

В цепи постоянного тока:

Когда конденсатор добавляется последовательно с резистором в цепь постоянного тока, и цепь включается, ток сначала высокий, но затем экспоненциально падает до нуля.

Когда индуктор добавляется последовательно с резистором в цепь постоянного тока, и цепь включается, первоначально ток небольшой, но ток увеличивается со временем.

В цепи переменного тока:

Когда конденсатор добавлен в цепь переменного тока, он делает токоподводом ЭДС.

Если индуктор добавлен в цепь переменного тока, он заставляет ток отставать от ЭДС.

Текущий:

Никакой ток не проходит через конденсатор тарелки.

Однако ток проходит через катушки в индуктор.

Изображение предоставлено:

«Схема конденсатора с параллельными пластинами с диэлектрической прокладкой…» Папы Ноября (самодельная SVG-версия Image: Dielectric.png, включающая Image: Capacitor schematic.svg в качестве основы) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons

«Электронный компонент - различные маленькие катушки индуктивности» (фотография) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons