Ero kondensaattorien ja induktorien välillä

Mitkä ovat kondensaattorit?

Kondensaattorit ovat vastuiden ja induktorien kaltaisia ​​sähkökomponentteja, jotka estävät virtapiiriä. Toisin kuin virtaa hajottava vastus, kondensaattori varastoi kuitenkin energiaa jännitteen säilyttämiseksi piirissä. Kondensaattorit käyttävät sähkökenttää energian varastointiin.

Mitä ovat induktorit??

Kuten kondensaattorit, induktorit ovat sähköisiä komponentteja, joita käytetään piirissä virtauksen muutosten estämiseksi tai tiettyjen taajuuksien suodattamiseksi. Induktori tallentaa energiaa magneettikentään, joka säilyttää virran piirin läpi.

Erot kondensaattoreiden ja induktorien välillä

1. Kondensaattorien fyysinen suunnittelu vs. induktorit

Kondensaattoreissa on kaksi johtavaa levyä, jotka tyypillisesti erottaa dielektrinen materiaali, joka toimii eristeenä. Teoriassa ilmarako voi erottaa levyt, mutta tämä rakenne on erittäin tehoton energian menetyksen vuoksi. Yleisiä kondensaattorityyppejä ovat:

• Keraamiset kondensaattorit
• Tantaalikondensaattorit
• Elektrolyyttikondensaattorit

Induktori on yksinkertaisesti johdin, melkein aina kelattu, kahdella liittimellä. Induktorit voidaan kytkeä, niissä voi olla erityinen kotelo ja niissä voi olla erilaisia ​​ydinmateriaaleja kelassa. Pienimmillä induktoreilla on taipumus olla paljon suurempia kuin pienimmissä kondensaattoreissa, koska kelattu lanka vie paljon enemmän tilaa kuin kondensaattorilevyjen ohuet kerrokset. Pinta-asennus induktorit ovat kuitenkin pienentyneet paljon pienille laitteille, kuten matkapuhelimille. Joitakin tyypillisiä induktorityyppejä ovat:

• Monikerroksiset induktorit
• Kytketyt induktorit
• Valetut induktorit
• RF-induktorit
• Kuristimet
• Pinta-anturit

2. Kondensaattoreiden varastointikentän tyyppi vs. induktorit

Kondensaattorit varastoivat energiaa sähkökentässä.

Induktorit varastoivat energiaa magneettikentässä.

3. Jännite vs. virta

Kondensaattorissa energia lasketaan jännitteellä. Jännite määritetään potentiaalienergian erona kahden erotetun levyn välillä. Kondensaattori vastustaa jännitteen muutoksia varastoimalla energiaa levyjen ja raon luomaan sähkökenttään. Kun virta johdetaan piiriin, kondensaattorin levyille kerääntyy varauksia. Siksi jännite ei voi muuttua heti kondensaattorin välillä.

• Virta ei voi kulkea kondensaattorin levyjen yli.

Induktorissa energia lasketaan virran perusteella. Induktori vastustaa virtapiirin muutoksia. Kun induktorin läpi kulkee vakiovirta, syntyy magneettikenttä. Magneettikentän ominaisuutena, kun virta yhtäkkiä kasvaa tai pienenee, magneettikentän sisällä oleva virta muuttuu vastakkaiseen suuntaan. Tämä vastustaa tai estää virtapiirin muutosta. Induktori estää virran muutosta välittömästi.

• Virta voi kulkea induktorin johtimen läpi, mutta se luo magneettikentän.

4. Vaihto- ja tasavirtavirrat

Jos kondensaattorilla ja vastuksella olevaan piiriin johdetaan vaihtovirta, jännite (tai EMF) jää virtaan (kapasitanssista ja taajuudesta riippuen), koska kondensaattori vastustaa jännitteen muutoksia. Jos sen sijaan käytetään tasavirtapiiriä, virta alkaa korkeaa ja laskee nollaan. Tässä tapauksessa kondensaattorin varaus kertyy virran jatkuessa, kunnes kondensaattorin potentiaaliero on liian suuri vastakkaiselle voimalle virran suhteen.

Jos piiriin johdetaan vaihtovirta induktorilla ja vastuksella, virta jää jännitteen taakse (riippuen induktanssista ja taajuudesta), koska induktori vastustaa virran muutoksia. Kun tasavirta on kytketty, virta alkaa alhaalta ja kasvaa tasaiseen tilaan kondensaattorin käänteisenä. Tämä tapahtuu, koska induktorin magneettikenttä vastustaa äkillistä virranmuutosta, joka tapahtuu, kun tasavirta käynnistyy. Kun virta katkaistaan, magneettikenttä vastustaa muutosta uudelleen.

5. Kondensaattorien ja induktorien taajuudet

Kondensaattorit ovat parhaita korkeataajuisten signaalien johtamiseen. Niitä voidaan käyttää matalataajuisten signaalien tai kohinan estämiseen. Kondensaattorin koko voi muuttaa suodatetun taajuusalueen, ja erikokoisia kondensaattoreita voidaan yhdistää.

Induktorit toimivat parhaiten matalilla taajuuksilla ja suodattavat korkeataajuiset signaalit ja värähtelyt. Induktoreita voidaan käyttää samanaikaisesti kondensaattorien kanssa piirin taajuusalueen rajoittamiseksi.

6. Kondensaattorien ja induktorien sovellukset

Koska kondensaattorit toimivat hyvin korkeilla taajuuksilla, niitä käytetään yleisesti korkeajännitevirtalähteissä, joissa ne voivat suodattaa melua. Perinteisesti niitä on käytetty tilanteissa, joissa tarvitaan erittäin suuria kapasitanssi- ja tehotasoja, kuten tutkassa. Niitä käytetään myös elektroniikassa, kuten radiossa, jotka käyttävät värähteleviä signaaleja, joissa kondensaattorin toinen levy voi purkautua ja toinen latautua heti. Kondensaattorit sijoitetaan yleensä myös mikrosirujen viereen estämään DC-signaalien aiheuttamat häiriöt; tässä tapauksessa ne ovat kytkentäkondensaattoreita irti.

Induktorit ovat suosittuja monissa nykyaikaisissa elektroniikoissa ja laitteissa. Televisiot, radiot ja sytytystulpat ovat kaikki induktorien päivittäisiä käyttötarkoituksia. Tilanteissa, joissa taajuudet tai resonanssi ovat tärkeitä, induktorit voidaan yhdistää kondensaattoreihin ja vastuksiin vahvistaaksesi tai rajoittaakseen värähtelyjä piirissä. Perinteiset induktorit ovat yleensä liian suuria käytettäväksi nykyaikaisten mikrosirujen kanssa, mutta pinta-anturit on valmistettu tarpeeksi pieniksi nykypäivän elektroniikkaan. Muilla induktorityypeillä on lisäominaisuuksia, kuten kytkettyjen induktorien käyttö muuntajassa.

Taulukko kondensaattoreiden ja induktorien välillä

Ominaisuus	kondensaattori	kelan
Varastokenttä	Sähkökenttä	Magneettikenttä
Kestää jännitettä tai virtaa	Jännite	nykyinen
Johtaa virran	Ei	Joo
Vaihtovirta	Jänniteviiveet	Nykyiset viiveet
Tasavirta	Nykyinen lasku ajan myötä	Nykyinen lisäys ajan myötä
Paras johtotaajuus	Korkeat taajuudet	Matalat taajuudet

Yhteenveto kondensaattoreista vs. induktorit

• Kondensaattorit ja induktorit ovat samanlaisia ​​sähkökomponentteja, jotka estävät virtapiiriä piirissä; toisin kuin vastus, ne varastoivat energiaa sen sijaan, että hajottavat sen.
• Kondensaattori varastoi energiaa sähkökentässä, kun taas induktori varastoi energiaa magneettikentään.
• Kondensaattorit vastustavat jännitteen muutoksia, ja virta ei kulje niiden läpi; induktorit vastustavat virran ja käytön muutoksia.
• Kondensaattorit toimivat parhaiten korkeilla taajuuksilla ja induktorit toimivat parhaiten matalilla taajuuksilla; ne voidaan yhdistää suodattamaan pois ei-toivotut signaalit tai taajuudet.