Induktyvumo ir talpos skirtumas

Pagrindinis skirtumas - induktyvumas ir talpa
 

Induktyvumas ir talpa yra dvi pagrindinės RLC grandinių savybės. Induktoriai ir kondensatoriai, kurie atitinkamai siejami su induktyvumu ir talpa, dažniausiai naudojami bangos formos generatoriuose ir analoginiuose filtruose. Pagrindinis skirtumas tarp induktyvumo ir talpos yra tas induktyvumas yra srovę nešančio laidininko savybė, sukurianti magnetinį lauką aplink laidininką kadangi talpa yra prietaiso savybė laikyti ir laikyti elektros krūvius.

TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra induktyvumas
3. Kas yra talpa
4. Šalutinis palyginimas - induktyvumas ir talpa
5. Santrauka

Kas yra induktyvumas?

Induktyvumas yra „elektrinio laidininko savybė, kai srovės pokytis per jį sukelia elektrolitinę jėgą pačiame laidininke“. Kai varinė viela apvyniojama aplink geležinę šerdį ir du ritės kraštai uždedami ant akumuliatoriaus gnybtų, ritės agregatas tampa magnetu. Šis reiškinys atsiranda dėl induktyvumo savybių.

Induktyvumo teorijos

Yra keletas teorijų, apibūdinančių srovės nešiklio laidininko elgesį ir savybes. Viena fiziko Hanso Christiano Ørstedo sugalvota teorija teigia, kad magnetinis laukas B susidaro aplink laidininką, kai juo eina nuolatinė srovė I. Kintant srovei, keičiasi ir magnetinis laukas. Ørstedo dėsnis yra laikomas pirmuoju elektros ir magneto santykio atradimu. Kai srovė teka toliau nuo stebėtojo, magnetinio lauko kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę.

01 paveikslas: Oerstedo dėsnis

Pagal Faradėjaus indukcijos dėsnis, kintantis magnetinis laukas sukelia elektromotorinę jėgą (EML) šalia esančiuose laidininkuose. Šis magnetinio lauko pokytis yra susijęs su laidininku, tai yra, laukas gali skirtis, arba laidininkas gali judėti per pastovų lauką. Tai yra pats svarbiausias elektros generatorių pagrindas.

Trečioji teorija yra Lenzo dėsnis, kuriame teigiama, kad sukurtas laidininkas laidžia elektromagnetinį lauką. Pvz., Jei laidus laidas įdedamas į magnetinį lauką ir jei laukas yra sumažintas, pagal Faradėjaus dėsnį laidininkuose bus sukeliama EML ta kryptimi, kuria indukuota srovė rekonstruos sumažintą magnetinį lauką. Jei pasikeičia išorinis magnetinis laukas dφ stato, EMF (ε) sukels priešinga kryptimi. Šios teorijos buvo pagrįstos daugeliu prietaisų. Ši EML indukcija pačiame laidininke yra vadinama ritės savaiminiu induktyvumu, o srovės kitimas ritėje gali sukelti srovę ir kitame šalia esančiame laidininke. Tai vadinama abipusiu induktyvumu.

ε = -dφ / dt

Čia neigiamas ženklas rodo EMG pasipriešinimą magnetinio lauko pasikeitimui.

Induktyvumo ir taikymo vienetai

Induktyvumas matuojamas Henry (H) - SI vienete, pavadintame Josepho Henry vardu, kuris savarankiškai atrado indukciją. Elektros grandinėse po Lenzo vardo induktyvumas pažymimas kaip „L“.

Nuo klasikinio elektros skambėjimo iki šiuolaikinių bevielio energijos perdavimo būdų indukcija buvo pagrindinis daugelio naujovių principas. Kaip minėta šio straipsnio pradžioje, variniams ritiniams įmagnetinti naudojami varpai ir relės. Relė naudojama didelėms srovėms perjungti, naudojant labai mažą srovę, kuri įmagnetina ritę, kuri pritraukia didelės srovės jungiklio polių. Kitas pavyzdys yra išjungimo jungiklis arba nuolatinės srovės jungiklis (RCCB). Ten tiesioginiai ir neutralūs maitinimo laidai praleidžiami per atskiras rites, turinčias tą pačią šerdį. Esant normaliai būklei, sistema yra subalansuota, nes dabartinė ir neutrali srovė yra vienoda. Esant dabartiniam nuotėkiui namų grandinėje, srovė dviejuose ritiniuose bus skirtinga, todėl bendroje šerdyje susidarys nesubalansuotas magnetinis laukas. Taigi jungiklio stulpas pritraukia prie šerdies, staiga atjungdamas grandinę. Be to, galima pateikti daugybę kitų pavyzdžių, tokių kaip transformatorius, RF-ID sistema, belaidžio energijos įkrovimo metodas, indukcinės viryklės ir kt..

Induktoriai taip pat nelinkę staigių srovių pokyčių per juos. Todėl aukšto dažnio signalas nepraeitų pro induktorių; praeis tik lėtai keičiantys komponentai. Šis reiškinys naudojamas projektuojant žemo pralaidumo analoginių filtrų grandines.

Kas yra talpa?

Prietaiso talpa matuoja gebėjimą jame laikyti elektros krūvį. Pagrindinį kondensatorių sudaro dvi plonos metalinės plėvelės ir tarp jų esanti dielektrinė medžiaga. Kai abiem metalinėms plokštėms taikoma nuolatinė įtampa, jose kaupiasi priešingi krūviai. Šie krūviai išliks, net pašalinus įtampą. Be to, kai pasipriešinimas R dedamas sujungiant dvi įkrauto kondensatoriaus plokšteles, kondensatorius išsikrauna. Talpa C prietaiso yra apibrėžiamas kaip krūvio santykis (Q) jis sulaiko ir taikomą įtampą, v, įkrauti. Talpa matuojama faradais (F).

C = Q / v

Laikas, reikalingas kondensatoriui įkrauti, matuojamas laiko konstanta, išreikšta: R x C. Čia R yra pasipriešinimas išilgai įkrovimo kelio. Laiko konstanta yra laikas, per kurį kondensatorius įkrauna 63% savo maksimalios talpos.

Talpos savybės ir pritaikymas

Kondensatoriai nereaguoja į nuolatines sroves. Įkraunant kondensatorių, srovė per ją kinta, kol ji visiškai įkraunama, tačiau po to srovė nepraeina išilgai kondensatoriaus. Taip yra todėl, kad dielektrinis sluoksnis tarp metalinių plokščių daro kondensatorių „išjungikliu“. Tačiau kondensatorius reaguoja į kintančias sroves. Kaip ir kintama srovė, keičiant kintamąją įtampą, kondensatorius gali būti dar labiau įkraunamas arba iškraunamas, todėl tai yra „įjungimo jungiklis“ kintamajai įtampai. Šis efektas naudojamas projektuojant aukšto pralaidumo analoginius filtrus.

Be to, neigiamą įtaką turi ir talpa. Kaip minėta anksčiau, krūvius, pernešančius srovę laidininkuose, sudaro talpa tiek tarp kitų, tiek šalia esančių objektų. Šis poveikis vadinamas pasklidosios talpos. Elektros perdavimo linijose pasklidosios talpos gali atsirasti tarp kiekvienos linijos, taip pat tarp linijų ir žemės, atraminių konstrukcijų ir kt. Dėl didelių jų skleidžiamų srovių šis pasklidęs efektas daro didelę įtaką elektros perdavimo nuostoliams..

02 pav. Lygiagretus plokštelės kondensatorius

 Kuo skiriasi induktyvumas ir talpa?

Induktyvumas ir talpa
Induktyvumas yra srovę nešančių laidininkų savybė, sukurianti magnetinį lauką aplink laidininką.	Talpa yra prietaiso galimybė laikyti elektros krūvius.
Matavimas
Induktyvumą matuoja Henris (H) ir simbolizuoja kaip L.	Talpa matuojama faradais (F) ir simbolizuojama kaip C.
Įrenginiai
Elektrinis komponentas, susijęs su induktyvumu, yra žinomas kaip induktoriai, kurie paprastai suvynioti su šerdimi arba be šerdies.	Talpa siejama su kondensatoriais. Grandinėse naudojami keli kondensatorių tipai.
Elgesys keičiant įtampą
Induktorių reakcija į lėtai kintančią įtampą. Aukšto dažnio kintamoji įtampa negali praeiti per induktorius.	Žemo dažnio kintamoji įtampa negali praeiti pro kondensatorius, nes jie kliudo žemiems dažniams.
Naudoti kaip filtrus
Žemo pralaidumo filtruose dominuoja induktyvumas.	Talpa yra dominuojantis aukšto pralaidumo filtrų komponentas.

Santrauka - induktyvumas ir talpa

Induktyvumas ir talpa yra nepriklausomos dviejų skirtingų elektrinių komponentų savybės. Nors induktyvumas yra srovę nešančio laidininko savybė sukurti magnetinį lauką, talpa yra prietaiso gebėjimo išlaikyti elektros krūvius matas. Abi šios savybės yra naudojamos įvairiose srityse. Nepaisant to, tai taip pat tampa trūkumu, atsižvelgiant į energijos nuostolius. Induktyvumo ir talpos reakcija į kintančias sroves rodo priešingą elgesį. Skirtingai nuo induktorių, praeinančių lėtai kintančią kintamąją įtampą, kondensatoriai blokuoja lėto dažnio įtampą, einančią pro juos. Tai yra skirtumas tarp induktyvumo ir talpos.

Nuoroda:
1.Sears, F. W., ir Zemansky, M. W. (1964). Universiteto fizika.Čikagas
2. Talpa. (n.d.). Gauta 2017 m. Gegužės 30 d. Iš http://www.physbot.co.uk/capacitance.html
3.Elektromagnetinė indukcija. (2017 m. Gegužės 03 d.). Gauta 2017 m. Gegužės 30 d. Iš https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction#Faraday.27s_law_of_induction_and_Lenz.27s_law

Vaizdo mandagumas:
1. Vartotojo „elektromagnetizmas“: Pažymėtas - Vaizdas: Electromagnetism.png (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“
2. „Lygiagrečios plokštės kondensatorius“ Induktyviniu įkrovimu - nuosavas piešinys (viešas domenas) per „Commons Wikimedia“