Разлика между кондензатори и индуктори

Какво представляват кондензаторите?

Кондензаторите са електрически компоненти, подобни на резисторите и индукторите, които възпрепятстват тока в дадена верига. За разлика от резистор, който разсейва тока обаче, кондензатор съхранява енергия, за да запази напрежението във веригата. Кондензаторите използват електрическо поле за съхранение на енергия.

Какво представляват индукторите?

Подобно на кондензаторите, индукторите са електрически компоненти, използвани в схема, за да възпрепятстват промените в тока или да филтрират определени честоти. Индуктор съхранява енергия в магнитно поле, което запазва ток във веригата.

Разлики между кондензатори и индуктори

Физически дизайн на кондензатори срещу индуктори

Кондензаторите имат две проводящи плочи, които обикновено са разделени от диелектричен материал, който служи като изолатор. На теория въздушна междина може да раздели плочите, но този дизайн е изключително неефективен поради загуба на енергия. Общите видове кондензатори включват:

Керамични кондензатори
Танталови кондензатори
Електролитични кондензатори

Индукторът е просто жица, почти винаги навита, с два извода. Индукторите могат да бъдат свързани, могат да имат специален корпус и могат да имат различни основни материали в бобината. Най-малките индуктори са склонни да са много по-големи от най-малките кондензатори, тъй като навитата жица заема много повече място от тънките слоеве на плочите на кондензатора. Индукторите за повърхностно монтиране обаче са станали много по-малки, за да се поберат на малки устройства като мобилни телефони. Някои типични видове индуктори включват:

Многослойни индуктори
Свързани индуктори
Формовани индуктори
RF индуктори
Дросели
Индуктори за повърхностно монтиране

Вид на полето за съхранение в кондензатори срещу индуктори

Кондензаторите съхраняват енергия в електрическо поле.

Индукторите съхраняват енергия в магнитно поле.

Напрежение срещу ток

В кондензатора енергията се изчислява като напрежение. Напрежението се определя като разликата в потенциалната енергия между двете отделени плочи. Кондензатор се съпротивлява на промените в напрежението, като съхранява енергия в електрическото поле, създадено от плочите и празнината. Тъй като към веригата се прилага ток, на плочите на кондензатора се натрупват заряди. Следователно напрежението не може да се промени незабавно в кондензатора.

Токът не може да премине през плочите на кондензатора.

В индуктор енергията се изчислява като ток. Индуктор се съпротивлява на промените в тока във веригата. Когато през индуктора протича постоянен ток, се създава магнитно поле. Като свойство на магнитното поле, когато токът внезапно се увеличи или намали, токът в магнитното поле ще се промени в обратна посока. Това устоява или възпрепятства промяната на тока по веригата. Индукторът инхибира тока да се променя мигновено.

Ток може да премине през жицата на индуктор, но той ще създаде магнитно поле, докато го прави.

Променливи и постоянни токове

Ако към верига с кондензатор и резистор се прилага променлив ток, напрежението (или EMF) ще изостава от тока (зависи от капацитета и честотата), защото кондензаторът се съпротивлява на промените в напрежението. Ако вместо него се приложи постоянен ток, токът ще започне да нараства и ще се разпадне до 0. В този случай зарядът на кондензатора се натрупва, докато токът продължава, докато разликата в потенциала в кондензатора не е твърде голяма от противоположна сила на тока.

Ако към верига с индуктор и резистор се прилага променлив ток, токът ще изостава от напрежението (зависи от индуктивността и честотата), защото индукторът се съпротивлява на промените в тока. При прилаган постоянен ток, токът ще започне да е нисък и ще се увеличи до стабилно състояние, като обратен на кондензатора. Това се случва, защото магнитното поле в индуктора се съпротивлява на внезапната промяна на тока, която възниква при включване на постоянен ток. Когато токът бъде изключен, магнитното поле отново ще устои на промяната.

Честоти на кондензаторите и индукторите

Кондензаторите са най-добри за провеждане на високочестотни сигнали. Те могат да се използват за блокиране на нискочестотни сигнали или шум. Размерът на кондензатора може да променя обхвата на честотите, които са филтрирани, и могат да се комбинират различни размери кондензатори.

Индукторите се развиват най-добре при нискочестотни честоти и филтрират високочестотни сигнали и трептения. Индукторите могат да се използват в тандем с кондензатори за ограничаване на обхвата на честотите във веригата.

Приложения на кондензатори и индуктори

Тъй като кондензаторите работят добре на високи честоти, те обикновено се използват в захранващи устройства с високо напрежение, където могат да филтрират шума. Традиционно те са били използвани в ситуации, когато са били необходими много голям капацитет и нива на мощност, като например в радари. Те се използват и за електроника като радиостанции, които използват трептящи сигнали, при които една плоча на кондензатора може да се разреди, а другата може да се зарежда мигновено. Кондензаторите също често се поставят до микрочипове, за да блокират смущения от DC сигнали; в този случай те са разединителни кондензатори.

Индукторите са популярни в голямо разнообразие от съвременна електроника и уреди. Телевизорите, радиостанциите и свещите са ежедневна употреба за индуктори. В ситуации, когато честотите или резонансът са важни, индукторите могат да се комбинират с кондензатори и резистори, за да усилят или ограничат трептенията във веригата. Традиционните индуктори обикновено са твърде големи, за да се използват с модерни микрочипове, но индукторите за повърхностно монтиране се произвеждат достатъчно малки за днешната електроника. Други видове индуктори имат допълнителни възможности, като използването на свързани индуктори в трансформатори.

Таблица на разликите между кондензатори и индуктори

Особеност	кондензатор	индуктор
Поле за съхранение	Електрическо поле	Магнитно поле
Издържа на напрежение или ток	Волтаж	Текущ
Провежда ток	Не	да
Променлив ток	Закъснения на напрежението	Текущи лагове
Постоянен ток	Текущо намалява с времето	Текущи увеличения с течение на времето
Най-добрата честота за провеждане	Високи честоти	Ниски честоти

Обобщение на кондензаторите срещу индукторите

Кондензаторите и индукторите са подобни електрически компоненти, които възпрепятстват тока във верига; за разлика от резистор, те съхраняват енергията, вместо да я разсейват.
Кондензатор съхранява енергия в електрическо поле, докато индуктор съхранява енергия в магнитно поле.
Кондензаторите устояват на промените в напрежението и токът не преминава през тях; индукторите устояват на промените в тока и поведението.
Кондензаторите работят най-добре на високи честоти, а индукторите работят най-добре на ниски честоти; те могат да бъдат комбинирани за филтриране на нежелани сигнали или честоти.

наука