Unterschied zwischen Kondensatoren und Induktoren
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- Prof. Dr. Charleen Lammert
Was sind Kondensatoren??
Kondensatoren sind elektrische Komponenten, ähnlich wie Widerstände und Induktoren, die den Strom in einer Schaltung beeinträchtigen. Im Gegensatz zu einem Widerstand, der Strom auflöst, speichert ein Kondensator jedoch Energie, um die Spannung in der Schaltung zu erhalten. Kondensatoren verwenden ein elektrisches Feld, um Energie zu speichern.
Was sind Induktoren??
Induktoren sind wie Kondensatoren, die in einer Schaltung elektrische Komponenten verwendet, um Änderungen des Stroms zu behindern oder bestimmte Frequenzen herauszufiltern. Ein Induktor speichert Energie in einem Magnetfeld, das Strom über den Stromkreis bewahrt.
Unterschiede zwischen Kondensatoren und Induktoren
- Physikalisches Design von Kondensatoren vs. Induktoren
Kondensatoren haben zwei leitende Platten, die typischerweise durch ein dielektrisches Material getrennt sind, das als Isolator dient. Theoretisch kann ein Luftspalt die Platten trennen, aber dieses Design ist aufgrund des Energieverlusts äußerst ineffizient. Häufige Arten von Kondensatoren umfassen:
- Keramikkondensatoren
- Tantal -Kondensatoren
- Elektrolytkondensator
Ein Induktor ist einfach ein Draht, fast immer gewickelt, mit zwei Klemmen. Induktoren können gekoppelt werden, können spezielle Wohnungen haben und unterschiedliche Kernmaterialien innerhalb der Spule haben. Die kleinsten Induktoren sind in der Regel viel größer als die kleinsten Kondensatoren. Die Oberflächenmontage -Induktoren sind jedoch viel kleiner geworden, um kleine Geräte wie Mobiltelefone anzupassen. Einige typische Arten von Induktoren umfassen:
- Mehrschichtinduktoren
- Gekoppelte Induktoren
- Geformte Induktoren
- HF -Induktoren
- Drosseln
- Oberflächenmontage -Induktoren
- Art des Speicherfelds in Kondensatoren vs. Induktoren
Kondensatoren speichern Energie in einem elektrischen Feld.
Induktoren speichern Energie in einem Magnetfeld.
- Spannung vs. Aktuell
In einem Kondensator wird Energie in Bezug auf die Spannung berechnet. Die Spannung wird als Differenz der Potentialergie zwischen den beiden getrennten Platten bestimmt. Ein Kondensator widersetzt sich den Veränderungen der Spannung, indem sie Energie im elektrischen Feld speichert, die durch die Platten und die Lücke erzeugt werden. Da ein Strom auf die Schaltung aufgetragen wird. Daher kann sich die Spannung nicht sofort über einen Kondensator ändern.
- Ein Strom kann nicht über die Platten eines Kondensators gelangen.
In einem Induktor wird Energie in Bezug auf den Strom berechnet. Ein Induktor widersetzt sich den Veränderungen des Stroms in der Schaltung. Wenn ein konstanter Strom durch den Induktor geführt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt. Als Eigenschaft des Magnetfeldes ändert sich der Strom innerhalb des Magnetfelds in der entgegengesetzten Richtung, wenn der Strom plötzlich zunimmt oder abnimmt. Dies widersteht oder behindert die Änderung des Stroms über den Stromkreis. Der Induktor hemmt den Strom daran, sich sofort zu ändern.
- Ein Strom kann durch den Draht eines Induktors gelangen, erzeugt jedoch ein Magnetfeld, sobald dies der Fall ist.
- AC- und DC -Strömungen
Wenn ein Wechselstrom auf einen Schaltkreis mit einem Kondensator und einem Widerstand angelegt wird. Wenn stattdessen eine DC -Schaltung angewendet wird, beginnt der Strom hoch und verfällt auf 0. In diesem Fall sammelt sich die Ladung des Kondensators, wenn der Strom fortgesetzt wird, bis die Potentialdifferenz innerhalb des Kondensators zu groß ist und eine gegensätzliche Kraft für den Strom ist.
Wenn ein Wechselstrom auf einen Schaltkreis mit einem Induktor und einem Widerstand angelegt wird, bleibt der Strom hinter der Spannung zurück (abhängig von Induktivität und Frequenz), da der Induktor gegen Änderungen des Strom. Mit einem DC -Strom wird der Strom niedrig und steigt in einem stationären Zustand, um den Kondensator umgekehrt zu sein. Dies tritt auf, weil das Magnetfeld im Induktor der plötzlichen Änderung des Stroms widerspricht, die auftritt, wenn der Gleichstrom eingeschaltet wird. Wenn der Strom ausgeschaltet ist, widersetzt sich das Magnetfeld erneut der Änderung.
- Kondensatoren und Induktorenfrequenzen
Kondensatoren eignen sich am besten zur Durchführung von Hochfrequenzsignalen. Sie können verwendet werden, um niederfrequente Signale oder Geräusche auszusperren. Die Größe des Kondensators kann den Bereich der Frequenzen verändern, die herausgefiltert werden, und verschiedene Größen der Kondensatoren können kombiniert werden.
Induktoren leiten sich am besten bei Frequenzen auf niedriger Ebene und filtern hochfrequente Signale und Oszillationen heraus. Induktoren können zusammen mit Kondensatoren verwendet werden, um den Frequenzbereich in der Schaltung einzuschränken.
- Anwendungen von Kondensatoren und Induktoren
Da Kondensatoren bei hohen Frequenzen gut abschneiden, werden sie üblich. Traditionell wurden sie in Situationen eingesetzt, in denen sehr große Kapazitäts- und Leistungsniveaus benötigt wurden, z. B. im Radar. Sie werden auch für Elektronik wie Funkgeräte verwendet, die oszillierende Signale verwenden, bei denen eine Platte des Kondensators entladen kann und der andere sofort aufladen kann. Kondensatoren werden häufig neben Mikrochips platziert, um die Interferenz von Gleichstromsignalen zu blockieren. In diesem Fall entleeren sie Kondensatoren.
Induktoren sind in einer Vielzahl moderner Elektronik und Geräte beliebt. Fernseher, Funkgeräte und Zündkerzen sind alle alltägliche Verwendung für Induktoren verwendet. In Situationen, in denen Frequenzen oder Resonanz wichtig sind, können Induktoren mit Kondensatoren und Widerständen kombiniert werden, um die Oszillationen in der Schaltung zu verstärken oder einzuschränken. Traditionelle Induktoren sind normalerweise zu groß, um mit modernen Mikrochips verwendet zu werden, aber die Oberflächenmontage -Induktoren werden für die heutige Elektronik klein genug hergestellt. Andere Induktor -Typen verfügen über zusätzliche Funktionen, z. B. die Verwendung von gekoppelten Induktoren in Transformatoren.
Tabelle der Unterschiede zwischen Kondensatoren und Induktoren
Besonderheit | Kondensator | Induktor |
Speicherfeld | Elektrisches Feld | Magnetfeld |
Widersteht der Spannung oder Strom | Stromspannung | Aktuell |
Führt einen Strom durch | NEIN | Ja |
Wechselstrom | Spannungsverzögerung | Aktuelle Verzögerungen |
Gleichstrom | Der Strom nimmt im Laufe der Zeit ab | Der Strom steigt im Laufe der Zeit an |
Beste Frequenz für die Leitung | Hochfrequenzen | Niedrige Frequenzen |
Zusammenfassung der Kondensatoren vs. Induktoren
- Kondensatoren und Induktoren sind ähnliche elektrische Komponenten, die den Strom in einer Schaltung behindern. Im Gegensatz zu einem Widerstand speichern sie die Energie, anstatt sie zu lösen.
- Ein Kondensator speichert Energie in einem elektrischen Feld, während ein Induktor Energie in einem Magnetfeld speichert.
- Kondensatoren widerstehen Veränderungen in der Spannung und der Strom verläuft nicht durch sie. Induktoren widerstehen Veränderungen von Strom und Verhalten.
- Kondensatoren funktionieren am besten bei hohen Frequenzen und Induktoren arbeiten am besten bei niedrigen Frequenzen. Sie können kombiniert werden, um unerwünschte Signale oder Frequenzen herauszufiltern.