Индуктивные и емкостные термины

13

Что это значит, когда мы говорим, что какой-то компонент или устройство является индуктивным или емкостным? Как эти термины связаны с конденсаторами и индукторами?

юниор
источник
С какой точки зрения? Физика, силовое приложение, RLC? Здесь так много о чем можно поговорить.
Матье
Я думаю в общем. @MathieuL
Младший
1
если наиболее общий термин, компонент конденсатора - это компонент, который будет запасать энергию в электрическом поле, а индуктивный компонент будет запасать энергию в магнитном поле.
Матье
Если вы заинтересованы, я могу опубликовать ответ, который говорит об этих элементах, но с точки зрения электромагнитной перспективы.
Матье
@MathieuL пост, пожалуйста.
младший

Ответы:

15

Компонент, устройство или схема считаются индуктивными, если при приложении напряжения постоянного тока ток, проходящий через или внутри компонента, устройства или схемы, увеличивается с любой задержкой по сравнению с ростом напряжения, приложенного к компоненту, устройству или схеме. ,

Компонент, устройство или схема считаются емкостными, если при приложении постоянного напряжения через последовательное сопротивление напряжение на входе компонента, устройства или схемы возрастает с любой задержкой по сравнению с ростом тока через или в компонент, устройство или схема.

Если прикладывается переменное напряжение, любое отставание по току по сравнению с напряжением указывает на индуктивный компонент, а любое отставание по напряжению по сравнению с током указывает на емкостный компонент.

Обратите внимание, что задержка может быть любой задержкой для индуктивного или емкостного компонента, который не является идеальным индуктором или конденсатором, тогда как в идеальном конденсаторе или индукторе задержка составляет 90 градусов синусоидальной волны.

Я должен добавить, что компонент, устройство или схема могут иметь индуктивные или емкостные характеристики в зависимости от частоты.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Дополнительное внимание в поисках этого вопроса. Я мог бы добавить, что когда мы говорим, что какой-то компонент является индуктивным или емкостным, это обычно означает, что индуктивность или емкость преобладают в поведении этого устройства. Рабочая частота цепи является важным фактором в определении того, какая характеристика является преобладающей.

Питер Смит подробно рассказал об ESR и ESL. Конденсаторы также могут иметь эффективное или эквивалентное параллельное сопротивление. Это объясняет саморазряд или утечку конденсаторов, которые не подключены к цепи или проходу постоянного тока, который конденсатор предназначен для блокировки.

Я не думаю, что на этом форуме уместно пытаться развить дискуссию о теории и применении индуктивности и емкости. Если потребуется больше, я думаю, что могут потребоваться дополнительные конкретные вопросы.

Чарльз Коуи
источник
4

Конденсатор - это устройство, специально разработанное для обеспечения емкости; аналогично индуктор специально разработан для индуктивности. Для конденсатора это означает, что мы используем электростатику для полезной части, а для индуктора - магнитику для полезной части.

В реальном компоненте, который не является индуктором, все еще будет некоторая самоиндуктивность, и аналогично будет фактически некоторая параллельная емкость.

Реальный конденсатор будет иметь Е ffective S тальные Я nductance (обычно сокращенно есл), и реальная катушка индуктивности будет иметь эффективную параллельную емкость (и между обмоткой емкости).

Кроме того, каждый также будет иметь эффективное последовательное сопротивление.

Резистор будет иметь esl и эффективную емкость, и на самом деле все пассивные компоненты на самом деле являются цепями RLC, хотя эффекты могут не представлять интереса во многих приложениях.

Если учесть, что емкость существует между любыми двумя точками с различным электрическим потенциалом и что самоиндуктивность существует в любом токонесущем элементе, все становится немного яснее.

Обычно мы используем термины «емкостный» и «индуктивный» в отношении компонентов, где необходимо учитывать влияние каждого из них, и из символа не видно, что деталь может работать в индуктивном или емкостном режиме.

В качестве примера, развязывающие конденсаторы в очень высокоскоростных системах фактически индуктивны на этих частотах (они имеют собственный резонанс при 1 / 2pi sqr (LC), где L - самоиндуктивность детали). Типичная самоиндуктивность конденсатора с поверхностным монтажом 0805 составляет около 1,1 нГн.

Выше этой частоты самоиндуктивность детали доминирует в ее отклике, и поэтому на этих частотах она будет называться «индуктивной», хотя она явно (намеренно) не является индуктором.

НТН

Питер Смит
источник
1

В самых основных терминах: индуктивные компоненты (индукторы) сопротивляются изменению тока. В то время как емкостные компоненты (конденсаторы) сопротивляются изменению напряжения.

Оба типа могут использоваться для всех видов методов фильтрации (HP, LP и т. Д.).

Емкостные и индуктивные компоненты также вводят фазовый сдвиг. Считается, что они имеют не сопротивление, а реактивное сопротивление. Это мнимая составляющая полного сопротивления (полное сопротивление = сопротивление + реактивное сопротивление *). Где j - мнимая единица

Удачи!

Джош Джобин
источник
1

Если компонент устройства является емкостным, он имеет тенденцию проявлять следующие характеристики:

В перспективе постоянного тока это, по сути, означает, что оно ограничивает изменение напряжения в параллельной ветви, в которой наблюдается емкостное поведение. Кроме того, ток в отрасли растет в геометрической прогрессии. И также компонент становится открытой цепью за очень короткий промежуток времени, потому что конденсатор будет создавать напряжение, равное напряжению на его параллельной ветви.

Для получения дополнительной информации о конденсаторах постоянного тока посетите веб- сайт http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-13/electric-fields-capacitance/.

В перспективе переменного тока это, по существу, означает, что на низких частотах емкостный компонент имеет тенденцию размыкать саму цепь, тогда как на высоких частотах он становится коротким замыканием. Это также делает ток отставания напряжения на 90 градусов.

Для получения дополнительной информации о конденсаторах посетите веб- сайт http://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-4/ac-capacitor-circuits/

Если компонент в устройстве является индуктивным, он имеет тенденцию проявлять следующие характеристики:

В перспективе постоянного тока это, по сути, означает, что оно ограничивает изменение тока в ветви, в которой наблюдается емкостное поведение. Кроме того, напряжение в ветви увеличивается в геометрической прогрессии. А также компонент становится коротким замыканием за очень короткий промежуток времени, потому что индуктор будет создавать ток, равный току в его ветви.

Для получения дополнительной информации о индуктивности постоянного тока посетите веб- сайт http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-15/magn-fields-and-inductance/.

С точки зрения переменного тока это, по сути, означает, что на высоких частотах индуктивный компонент имеет тенденцию размыкать саму цепь, тогда как на низких частотах он становится коротким замыканием. Это также делает текущее напряжение задержки на 90 градусов.

Для получения дополнительной информации о посещении индукторов переменного тока посетите веб- сайт http://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-3/ac-inductor-circuits/.

Как связаны индуктор и конденсаторы?

Если вы знаете о принципе двойственности, у вас должен быть ответ на этот вопрос. Из того, что я сказал выше, видно, что для конденсатора

I = C (dv / dt), где C - емкость конденсатора.

В вышеприведенном выражении, если вы собираетесь изменить параметры I на V и C на L, где L - индуктивность индуктора, вы получите уравнение индуктора,

V = L (di / dt) где L - индуктивность индуктора.

Они по сути двойственны по своей природе. Конденсатор становится индуктором, если вы собираетесь изменить его параметры. https://en.wikipedia.org/wiki/Duality_(electrical_circuits)

Эндрю Флемминг
источник