Почему индуктор ведет себя как конденсатор на высоких частотах?

20

По правде говоря, инструктор рассказывал мне это только анекдотично, но может ли кто-нибудь объяснить физику игры?

Мне сказали, что если индуктор работает на достаточно высокой частоте, он начнет вести себя как конденсатор, но я не могу понять, почему.

Майкл
источник

Ответы:

36

Идеальный индуктор не будет вести себя как конденсатор, но в реальном мире нет идеальных компонентов.

По сути, любой реальный индуктор может иметь идеальный индуктор, который имеет резистор, включенный последовательно с ним (сопротивление провода), и конденсатор, параллельный с ним (паразитная емкость).

Теперь, откуда берется паразитная емкость? Индуктор сделан из катушки с изолированным проводом, поэтому между обмотками есть крошечные конденсаторы (поскольку есть две секции провода, разделенные изолятором). Каждая секция обмоток имеет немного разные потенциалы (из-за индуктивности и сопротивления провода).

Когда частота увеличивается, импеданс индуктора увеличивается, а импеданс паразитного конденсатора уменьшается, поэтому на некоторой высокой частоте импеданс конденсатора намного ниже, чем импеданс индуктора, что означает, что ваш индуктор ведет себя как конденсатор. Индуктор также имеет свою собственную резонансную частоту.

Вот почему некоторые высокочастотные индукторы имеют свои обмотки далеко друг от друга - чтобы уменьшить емкость.

Pentium 100
источник
1
Отлично спасибо. Таким образом, на некоторой частоте, где omega L = 1 / {omega c}, индуктор будет резонировать сам с собой (идеальный индуктор с паразитной емкостью). спасибо за вклад.
Майкл
Пока мы перечисляем паразитные элементы индуктора, вероятно, стоит добавить, что индуктор (эффективно) имеет резистор параллельно самому себе. Там нет физического резистора, но потери в сердечнике из-за вихревых токов и гистерезиса обычно моделируются как таковые, например, в SPICE.
сканы
2

Конденсаторы имеют две токопроводящие пластины, разделенные изолятором. Повороты провода в катушке также могут создавать конденсатор, потому что между каждым витком провода есть два проводника, разделенных изолятором, который может быть воздушным, эмалевым, керамическим и т. Д. Когда на индуктор подается правильная частота, между Поворотная емкость может создать резонансный контур. Эта межвитковая емкость возникает только при переменном токе, а не при постоянном токе, потому что индуктивность имеет короткое замыкание при постоянном токе

MarkSchoonover
источник
Другая причина, по которой воздушные индукторы имеют более широкие разнесенные обмотки, заключается в том, что они работают с более высокими уровнями радиочастотной мощности.
MarkSchoonover