Perbezaan antara induktansi dan kapasitans

Perbezaan utama - Induktansi vs kapasitans
 

Induktansi dan kapasitans adalah dua sifat utama litar RLC. Induktor dan kapasitor, yang dikaitkan dengan induktansi dan kapasitans masing -masing, biasanya digunakan dalam penjana gelombang dan penapis analog. Perbezaan utama antara induktansi dan kapasitansi ialah Induktansi adalah harta konduktor pembawa semasa yang menghasilkan medan magnet di sekitar konduktor sedangkan kapasitans adalah harta peranti untuk memegang dan menyimpan caj elektrik.

Kandungan
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu induktansi
3. Apa itu kapasitans
4. Perbandingan sampingan - induktansi vs kapasitans
5. Ringkasan

Apa itu induktansi?

Induktansi adalah "harta konduktor elektrik yang mana perubahan semasa melaluinya mendorong daya elektromotif dalam konduktor itu sendiri".  Apabila dawai tembaga dibalut teras besi dan dua tepi gegelung diletakkan pada terminal bateri, pemasangan gegelung menjadi magnet. Fenomena ini berlaku kerana harta induktansi.

Teori induktansi

Terdapat beberapa teori yang menggambarkan tingkah laku dan sifat induktansi konduktor pembawa semasa. Satu teori yang dicipta oleh ahli fizik, Hans Christian Ørsted, menyatakan bahawa medan magnet, B, dihasilkan di sekitar konduktor apabila arus yang tetap, saya, akan melaluinya. Seperti perubahan semasa, begitu juga medan magnet. Undang -undang Ørsted dianggap sebagai penemuan pertama hubungan antara elektrik dan kemagnetan. Apabila arus mengalir dari pemerhati, arah medan magnet adalah mengikut arah jam.

Rajah 01: Undang -undang Oersted

Menurut Undang -undang induksi Faraday, Medan magnet yang berubah mendorong daya elektromotif (EMF) di konduktor berdekatan. Perubahan medan magnet ini relatif kepada konduktor, iaitu, sama ada medan boleh berubah, atau konduktor dapat bergerak melalui medan yang mantap. Ini adalah asas yang paling asas bagi penjana elektrik.

Teori ketiga adalah Undang -undang Lenz, yang menyatakan bahawa EMF yang dihasilkan dalam konduktor menentang perubahan medan magnet. Sebagai contoh, jika wayar menjalankan diletakkan dalam medan magnet dan jika medan dikurangkan, EMF akan diinduksi dalam konduktor menurut undang -undang Faraday dalam arah yang mana arus yang diinduksi akan membina semula medan magnet yang dikurangkan. Sekiranya perubahan medan magnet luaran dφ sedang membina, EMF (ε) akan mendorong ke arah yang bertentangan. Teori -teori ini telah menjadi alasan kepada banyak peranti. Induksi EMF dalam konduktor itu sendiri dipanggil induktansi diri gegelung, dan variasi arus dalam gegelung dapat mendorong arus di konduktor yang lain juga. Ini dipanggil sebagai induktansi bersama.

ε = -dφ/dt

Di sini, tanda negatif menunjukkan pembangkang EMG ke perubahan medan magnet.

Unit induktansi dan aplikasi

Induktansi diukur dalam Henry (H), unit SI yang dinamakan sempena Joseph Henry yang menemui induksi secara bebas. Induktansi diperhatikan sebagai 'L' dalam litar elektrik selepas nama Lenz.

Dari loceng elektrik klasik ke teknik pemindahan kuasa tanpa wayar moden, induksi telah menjadi prinsip asas dalam banyak inovasi. Seperti yang disebutkan pada permulaan artikel ini, magnetisasi gegelung tembaga digunakan untuk loceng elektrik dan relay. Relay digunakan untuk menukar arus besar menggunakan arus yang sangat kecil yang memusnahkan gegelung yang menarik tiang suis arus besar. Contoh lain ialah suis perjalanan atau pemutus litar semasa sisa (RCCB). Di sana, wayar hidup dan neutral bekalan dilalui melalui gegelung berasingan yang berkongsi teras yang sama. Dalam keadaan biasa, sistem ini seimbang kerana arus hidup dan neutral adalah sama. Pada kebocoran semasa di litar rumah, arus dalam dua gegelung akan berbeza, menjadikan medan magnet yang tidak seimbang di teras bersama. Oleh itu, tiang suis menarik ke teras, tiba -tiba melepaskan litar. Selain itu, beberapa contoh lain seperti Transformer, Sistem RF-ID, Kaedah Pengecasan Kuasa Tanpa Wayar, Perion Induksi, dan lain-lain. boleh diberikan.

Induktor juga enggan perubahan arus secara tiba -tiba melalui mereka. Oleh itu, isyarat frekuensi tinggi tidak akan melalui induktor; hanya perlahan -lahan berubah komponen yang akan berlalu. Fenomena ini digunakan dalam merancang litar penapis analog rendah.

Apa itu kapasitans?

Kapasiti peranti mengukur keupayaan untuk memegang caj elektrik di dalamnya. Kapasitor asas terdiri daripada dua filem nipis bahan logam dan bahan dielektrik yang diapit di antara mereka. Apabila voltan malar digunakan untuk dua plat logam, caj yang bertentangan disimpan pada mereka. Caj ini akan kekal walaupun voltan dikeluarkan. Tambahan pula, apabila rintangan r diletakkan menghubungkan dua plat kapasitor yang dikenakan, kapasitor pelepasan. Kapasitansi C peranti ditakrifkan sebagai nisbah antara caj (Q) ia memegang dan voltan yang digunakan, v, untuk mengecasnya. Kapasitans diukur oleh Farads (F).

C = q/v

Masa yang diambil untuk mengecas kapasitor diukur dengan masa yang berterusan yang diberikan dalam: r x c. Di sini, r adalah rintangan di sepanjang jalan pengecasan. Pemalar masa adalah masa yang diambil oleh kapasitor untuk mengenakan 63% daripada kapasiti maksimumnya.

Sifat kapasitansi dan aplikasi

Kapasitor tidak bertindak balas terhadap arus yang berterusan. Pada pengisian kapasitor, arus melaluinya bervariasi sehingga ia dicas sepenuhnya, tetapi selepas itu, arus tidak lulus di sepanjang kapasitor. Ini kerana lapisan dielektrik di antara plat logam menjadikan kapasitor sebagai 'suis luar'. Walau bagaimanapun, tindak balas kapasitor untuk pelbagai arus. Seperti arus bergantian, perubahan voltan AC dapat mengenakan lagi atau menunaikan kapasitor menjadikannya 'switch' untuk voltan AC. Kesan ini digunakan untuk merancang penapis analog tinggi lulus.

Tambahan pula, terdapat kesan negatif dalam kapasitansi juga. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, caj yang membawa semasa dalam konduktor membuat kapasitans antara satu sama lain dan juga objek berdekatan. Kesan ini dipanggil sebagai Kapasiti sesat. Dalam talian penghantaran kuasa, kapasitans sesat boleh berlaku di antara setiap baris dan di antara garis dan bumi, struktur sokongan, dan lain -lain. Oleh kerana arus besar yang dibawa oleh mereka, kesan sesat ini memberi kesan kepada kerugian kuasa dalam talian penghantaran kuasa.

Rajah 02: kapasitor plat selari

 Apakah perbezaan antara induktansi dan kapasitans?

Ringkasan - Induktansi vs kapasitans

Induktansi dan kapasitans adalah sifat bebas dari dua komponen elektrik yang berbeza. Walaupun induktansi adalah harta konduktor yang dibawa semasa untuk membina medan magnet, kapasitans adalah ukuran keupayaan peranti untuk memegang caj elektrik. Kedua -dua sifat ini digunakan dalam pelbagai aplikasi sebagai asas. Walau bagaimanapun, ini menjadi kelemahan juga dari segi kerugian kuasa. Tanggapan induktansi dan kapasitans ke pelbagai arus menunjukkan tingkah laku yang bertentangan. Tidak seperti induktor yang lulus voltan AC yang berubah-ubah, kapasitor menghalang voltan frekuensi lambat melewati mereka. Ini adalah perbezaan antara induktansi dan kapasitansi.

Rujukan:
1.Sears, f. W., & Zemansky, m. W. (1964). Fizik Universiti.Chicago
2.Kapasitansi. (n.d.). Diperoleh pada 30 Mei 2017, dari http: // www.Physbot.co.UK/Kapasiti.html
3.Induksi elektromagnet. (2017, 03 Mei). Diperoleh pada 30 Mei 2017, dari https: // en.Wikipedia.org/wiki/electromagnetic_induction#faraday.27S_LAW_OF_INDUCTION_AND_LENZ.27S_LAW

Ihsan gambar:
1. "Elektromagnetisme" oleh Pengguna: Stannered - Imej: Elektromagnetisme.PNG (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Kapasitor Plat Selari" oleh Inductiveload - Lukisan Sendiri (Domain Awam) melalui Commons Wikimedia