Pagrindinis skirtumas - induktyvumas ir talpa
Induktyvumas ir talpa yra dvi pagrindinės RLC grandinių savybės. Induktoriai ir kondensatoriai, kurie yra susiję su induktyvumu ir talpa, atitinkamai naudojami bangos formos generatoriuose ir analoginiuose filtruose. Pagrindinis skirtumas tarp induktyvumo ir talpos yra tas, kad induktyvumas yra srovės laidininko savybė, generuojanti magnetinį lauką aplink laidininką, tuo tarpu, kai talpa yra prietaiso savybė laikyti ir laikyti elektrinius krūvius.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra induktyvumas
3. Kas yra talpa
4. Palyginimas vienas šalia kito - induktyvumas ir talpa
5. Santrauka
Kas yra induktyvumas?
Induktyvumas yra „elektros laidininko savybė, kuria per ją pasikeitus srovei kyla elektromotorinė jėga pačiame laidininke“. Kai varinė viela apvyniojama aplink geležinę šerdį ir du ritės kraštai dedami ant akumuliatoriaus gnybtų, ritės mazgas tampa magnetu. Šis reiškinys atsiranda dėl induktyvumo savybės.
Induktyvumo teorijos
Yra kelios teorijos, apibūdinančios srovės laidininko induktyvumo elgesį ir savybes. Viena fiziko Hanso Christiano Ørstedo sugalvota teorija teigia, kad magnetinis laukas B susidaro aplink laidininką, kai jį praeina pastovi srovė I. Keičiantis srovei, keičiasi ir magnetinis laukas. Ørstedo dėsnis laikomas pirmuoju elektros ir magnetizmo santykio atradimu. Kai srovė nuteka nuo stebėtojo, magnetinio lauko kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę.
01 pav. Oerstedo dėsnis
Pagal Faradėjaus indukcijos dėsnį, besikeičiantis magnetinis laukas sukelia elektromotorinę jėgą (EMF) netoliese esančiuose laidininkuose. Šis magnetinio lauko pokytis yra laidininko atžvilgiu, tai yra, arba laukas gali skirtis, arba laidininkas gali judėti pastoviu lauku. Tai yra pats pagrindinis elektros generatorių pagrindas.
Trečioji teorija yra Lenzo dėsnis, teigiantis, kad sugeneruotas EML laidininke priešinasi magnetinio lauko kitimui. Pvz., Jei laidus laidas dedamas į magnetinį lauką ir jei laukas sumažėja, EML laidininke bus indukuojamas ta kryptimi, kuria sukelta srovė rekonstruos sumažintą magnetinį lauką. Jei keičiasi išorinis magnetinis laukas d φ, EMF (ε) sukels priešinga kryptimi. Šios teorijos buvo pagrįstos daugeliu prietaisų. Ši EMF indukcija pačiame laidininke vadinama ritės saviindukcija, o ritės srovės kitimas gali sukelti srovę ir kitame netoliese esančiame laidininke. Tai vadinama abipusiu induktyvumu.
ε = -dφ / dt
Čia neigiamas ženklas rodo EMG prieštaravimą magnetinio lauko kitimui.
Induktyvumo ir taikymo vienetai
Induktyvumas matuojamas Henry (H), SI vienete, pavadintame Josepho Henry vardu, kuris savarankiškai atrado indukciją. Induktyvumas elektros grandinėse pažymimas kaip „L“po Lenzo vardo.
Nuo klasikinio elektrinio varpo iki šiuolaikinių belaidžio energijos perdavimo būdų indukcija buvo pagrindinis daugelio naujovių principas. Kaip minėta šio straipsnio pradžioje, vario ritės įmagnetinimas naudojamas elektriniams varpams ir relėms. Relė naudojama perjungti dideles sroves naudojant labai mažą srovę, kuri įmagnetina ritę, pritraukiančią didelės srovės jungiklio polių. Kitas pavyzdys yra įjungimo jungiklis arba liekamosios srovės jungiklis (RCCB). Ten maitinimo įtampa ir nuliniai laidai yra perduodami per atskiras rites, turinčias tą pačią šerdį. Įprastomis sąlygomis sistema yra subalansuota, nes srovės įtampa ir neutralumas yra vienodi. Esant namų grandinės nuotėkiui, dviejų ritių srovė bus kitokia, todėl nesubalansuotas magnetinis laukas bendroje šerdyje. Taigi,jungiklio polius pritraukia prie šerdies, staiga atjungdamas grandinę. Be to, galima pateikti daugybę kitų pavyzdžių, tokių kaip transformatorius, RF-ID sistema, belaidžio įkrovimo būdas, indukcinės viryklės ir kt.
Induktoriai taip pat nelinkę staigių srovių pokyčių per juos. Todėl aukšto dažnio signalas nepraleistų pro induktorių; praeis tik lėtai besikeičiantys komponentai. Šis reiškinys naudojamas projektuojant žemo dažnio analoginių filtrų grandines.
Kas yra talpa?
Prietaiso talpa matuoja galimybę laikyti jame elektrinį krūvį. Pagrindinį kondensatorių sudaro dvi plonos metalinės medžiagos plėvelės ir tarp jų įspausta dielektrinė medžiaga. Kai abiem metalinėms plokštėms taikoma pastovi įtampa, ant jų kaupiasi priešingi krūviai. Šie krūviai išliks, net jei įtampa bus pašalinta. Be to, kai dedamas pasipriešinimas R, jungiantis dvi įkrauto kondensatoriaus plokštes, kondensatorius išsikrauna. Prietaiso talpa C apibrėžiama kaip santykis tarp jo turimo krūvio (Q) ir jam įkrauti pritaikytos įtampos v. Pajėgumą matuoja Faradsas (F).
C = Q / v
Laikas, reikalingas kondensatoriui įkrauti, matuojamas pagal laiko konstantą, nurodytą: R x C. Čia R yra pasipriešinimas išilgai įkrovimo kelio. Laiko konstanta yra laikas, per kurį kondensatorius įkrauna 63% jo didžiausios talpos.
Talpos ir taikymo ypatybės
Kondensatoriai nereaguoja į pastovias sroves. Įkraunant kondensatorių, srovė per jį kinta, kol 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 kintamoji srovė, kintamosios srovės įtampa gali dar labiau įkrauti arba iškrauti kondensatorių, todėl tai yra „įjungiamas“kintamosios įtampos šaltinis. Šis efektas naudojamas projektuojant aukšto dažnio analoginius filtrus.
Be to, yra neigiamas poveikis ir talpai. Kaip minėta anksčiau, krūviai, nešantys srovę laidininkuose, sudaro tarpusavio talpą, taip pat šalia esančių objektų. Šis efektas vadinamas klajojančia talpa. Elektros perdavimo linijose valkata talpa gali atsirasti tarp kiekvienos linijos, taip pat tarp linijų ir žemės, atraminių konstrukcijų ir kt. Dėl jų nešiojamų didelių srovių šie klaidžiojantys efektai labai veikia elektros perdavimo linijų galios nuostolius.
02 paveikslas: lygiagretus plokštelinis kondensatorius
Koks skirtumas tarp induktyvumo ir talpos?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
Induktyvumas ir talpa |
|
| Induktyvumas yra srovės laidininkų savybė, kuri aplink laidininką sukuria magnetinį lauką. | Talpa yra prietaiso galimybė kaupti elektrinius krūvius. |
| Matavimas | |
| Induktyvumą matuoja Henris (H) ir simbolizuoja kaip L. | Talpa matuojama Faradais (F) ir simbolizuojama kaip C. |
| Prietaisai | |
| Elektrinis komponentas, susijęs su induktyvumu, yra žinomas kaip induktoriai, kurie paprastai ritasi su šerdimi arba be šerdies. | Talpa yra susijusi su kondensatoriais. Grandinėse naudojami keli kondensatorių tipai. |
| Elgsena keičiant įtampą | |
| Induktorių reakcija į lėtai kintančią įtampą. Aukšto dažnio kintamosios srovės įtampa negali praeiti per induktorius. | Žemo dažnio kintamosios įtampos negali praeiti per kondensatorius, nes jos veikia kaip kliūtis žemiems dažniams. |
| Naudokite kaip filtrus | |
| Induktyvumas yra dominuojantis komponentas žemo dažnio filtruose. | Talpa yra dominuojantis komponentas aukšto dažnio filtruose. |
Santrauka - induktyvumas ir talpa
Induktyvumas ir talpa yra nepriklausomos dviejų skirtingų elektrinių komponentų savybės. Nors induktyvumas yra srovės laidininko savybė sukurti magnetinį lauką, talpa yra prietaiso gebėjimo išlaikyti elektros krūvius matas. Abi šios savybės yra naudojamos įvairiose srityse kaip pagrindas. Nepaisant to, tai tampa ir trūkumu, kalbant apie energijos nuostolius. Induktyvumo ir talpos reakcija į kintančias sroves rodo priešingą elgesį. Skirtingai nuo induktorių, praeinančių lėtai kintančią kintamą įtampą, kondensatoriai blokuoja per juos einančią lėtojo dažnio įtampą. Tai skirtumas tarp induktyvumo ir talpos.
