Skillnad mellan kondensator och induktor

Huvudskillnad - Kondensator vs Induktor

Kondensatorer och induktorer är båda kretskomponenter som motstår strömförändringar i kretsar. De huvudskillnad mellan kondensator och induktor är det a kondensatorn lagrar energi i form av ett elektriskt fält medan en inektorn lagrar energi i form av ett magnetfält.

Vad är en kondensator

En kondensator är en anordning som kan lagra energi i form av ett elektriskt fält. Den enklaste formen av en kondensator består av två parallella ledande plattor separerade av en isolator (en "dielektrisk" substans) mellan dem.

Konstruktion av en kondensator

När en kondensator är ansluten till en elektrisk krets ackumuleras överskottsladdningar på kondensatorns plattor. De två plattorna förvärvar samma mängder av motsatta laddningar. Som ett resultat utvecklas ett elektriskt fält över plattorna.

Kapacitans  definieras som förhållandet mellan laddning lagras i en kondensatorplatta till potentialskillnaden över kondensatorn.

Om parallellplattorna har en yta  var och en, och de är åtskilda avstånd  med en dielektrisk med en permittivitet  mellan dem, då kapacitansen av plattorna ges av

De energi lagras i en kondensator med en kapacitans  när den har en potentiell skillnad tvärs över den ges av:

Om en kondensator är ansluten i serie med ett motstånd i en likströmskrets, när strömmen slås på, kommer strömmen att strömma. Men eftersom laddningar ackumuleras på kondensatorer motverkar den potentiella skillnaden som utvecklas över dem mot den potentiella skillnaden som driver strömmen. Eftersom kondensatorns potentiella skillnad stiger upp, sjunker strömmen exponentiellt och så småningom upphör strömmen. Om en kondensator är ansluten till en växelströmskrets istället, kapacitiv reaktans orsakar att strömmen leder emf.

Vad är en induktor

En induktor är en anordning som kan lagra energi i form av ett magnetfält. Den enklaste formen av en induktor består av en spiralledare.

Flera olika typer av induktorer

När en induktor är ansluten till en elektrisk krets, strömmar en ström genom spolarna i ledaren. Eftersom magnetfält bildar sig omkring rörliga laddningar bildas ett magnetfält inuti spolen. Om magnetflödet genom spolen ges av , och om spolen har  svänger och strömmen som strömmar runt spolen är  sedan induktans  ges av:

Den magnetiska energin som lagras i en induktor med induktans bär en ström ges av:

Om en induktor är ansluten till en likströmskrets i serie med ett motstånd, när kretsen är påslagen och strömmen börjar strömma i induktorens spolar, förändras det magnetiska flödet över spolen. Enligt Faradays och Lenzs lagar skulle en EMF utvecklas över induktorn som motsätter sig det ökande strömflödet av strömmen. Motståndet är starkare när strömbrytaren är påslagen, men växer svagare då strömförändringen minskar. Så småningom flyter en stadig ström i kretsen. Om likströmskretsen är avstängd, då strömmen genom induktorens spolar faller, är det återigen en förändringshastighet av magnetfältet över spolen och så måste induktorn motsätta sig minskningen av strömmen. Figuren nedan visar hur dessa förändringar i nuvarande sker:

En induktor i en likströmskrets

När en induktor är ansluten till en växelströmskrets, induktiv reaktans orsakar att strömmen släpar efter EMF.

Skillnad mellan kondensator och induktor

Energilagring:

kondensatorer lagra energi i form av ett elektriskt fält. 

induktorer lagra energi i form av magnetfält.

Kondensatorens och Induktorns egenskaper:

I DC-kretsen:

När en kondensator läggs i serie med ett motstånd i en likströmskrets och kretsen är påslagen, strömmen är initialt hög men faller sedan till noll exponentiellt.

När en induktor läggs i serie med ett motstånd i en likströmskrets och kretsen är påslagen, i början är strömmen liten, men strömmen ökar med tiden.

I AC-kretsen:

När en kondensator läggs till en AC-krets, det gör den nuvarande ledningen EMF.

Om en induktor läggs till en växelströmskrets, den gör den aktuella lagringen bakom EMF.

Nuvarande:

Inga aktuella passerar genom en kondensatorns plattor.

Strömmen passerar emellertid genom spolarna i en induktor.

Image Courtesy:

"Schematisk av en parallellplatta kondensator med en dielektrisk spacer ..." av Papa November (självtillverkad SVG-version av Image: Dielectric.png, med bild: Kondensator schematisk.svg som bas.) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Elektronisk komponent - olika små induktorer" av mig (Fotografi) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons