Razlika između kondenzatora i induktora

Što su kondenzatori?

Kondenzatori su električne komponente, slične otpornicima i induktorima, koje sprečavaju struju u krugu. Za razliku od otpornika koji rasipa struju, kondenzator pohranjuje energiju kako bi sačuvao napon u krugu. Kondenzatori koriste električno polje za spremanje energije.

Što su induktori?

Kao kondenzatori, induktori su električne komponente koje se koriste u krugu da spriječe promjene u struji ili filtriraju određene frekvencije. Induktor skladišti energiju u magnetskom polju, čime se čuva struja u krugu.

Razlike između kondenzatora i induktora

Fizički dizajn kondenzatora naspram induktora

Kondenzatori imaju dvije provodne ploče koje su obično razdvojene dielektričnim materijalom koji služi kao izolator. Teoretski, zračni otvor može razdvojiti ploče, ali ovaj je dizajn krajnje neučinkovit zbog gubitka energije. Uobičajene vrste kondenzatora uključuju:

Keramički kondenzatori
Kondenzatori tantala
Elektrolitički kondenzatori

Induktor je jednostavno žica, gotovo uvijek namotana, s dva terminala. Induktori se mogu spojiti, mogu imati posebno kućište i mogu imati različite jezgre materijala unutar zavojnice. Najmanji induktori imaju tendenciju da su puno veći od najmanjih kondenzatora, jer zamotana žica zauzima puno više prostora od tankih slojeva ploča kondenzatora. Međutim, induktori za površinsko postavljanje postali su mnogo manji za postavljanje malih uređaja poput mobitela. Neke tipične vrste induktora uključuju:

Višeslojni induktori
Spojeni induktori
Oblikovani induktori
RF induktori
prigušnice
Površinski montirani induktori

Vrsta skladišnog polja u kondenzatorima naspram induktora

Kondenzatori pohranjuju energiju u električno polje.

Induktori pohranjuju energiju u magnetskom polju.

Napon i struja

U kondenzatoru se energija izračunava prema naponu. Napon se određuje kao razlika potencijalne energije između dvije odvojene ploče. Kondenzator odolijeva promjenama napona skladištenjem energije u električnom polju koje stvaraju ploče i jaz. Kako se struja primjenjuje na krug, na ploče kondenzatora nakupljaju se naboji. Stoga se napon ne može odmah promijeniti preko kondenzatora.

Struja ne može proći preko ploča kondenzatora.

U induktoru se energija izračunava kao trenutna. Induktor odolijeva promjenama struje u krugu. Kad kroz induktor prolazi konstantna struja, stvara se magnetsko polje. Kao svojstvo magnetskog polja, kada se struja iznenada poveća ili smanji, struja unutar magnetskog polja promijenit će se u suprotnom smjeru. Ovo odolijeva ili sprečava promjenu struje u krugu. Induktor inhibira trenutnu promjenu struje.

Struja može proći kroz žicu induktora, ali će stvoriti magnetsko polje dok to radi.

AC i DC struje

Ako se na krug s kondenzatorom i otpornikom primijeni izmjenična struja, napon (ili EMF) će zaostajati za strujom (ovisno o kapacitivnosti i frekvenciji), jer se kondenzator opire promjenama napona. Ako se umjesto njega primijeni jednosmerni krug, struja će početi velika i propadati će na 0. U tom slučaju se naboj na kondenzatoru akumulira kako struja nastavlja sve dok potencijalna razlika unutar kondenzatora nije prevelika od suprotne sile za struju.

Ako se na krug s induktorom i otpornikom primijeni izmjenična struja, struja će zaostajati napon (ovisi o induktivnosti i frekvenciji), jer se induktor opire promjenama struje. Kad se primijeni jednosmerna struja, struja će se pokrenuti i povećati se u ustaljenom stanju, kao obrnuta kondenzatoru. To se događa jer se magnetsko polje u induktoru odupire nagloj promjeni struje do koje dolazi kada se uključi jednosmerna struja. Kad se struja isključi, magnetsko polje će se oduprijeti promjeni.

Učestalost kondenzatora i induktora

Kondenzatori su najbolji za provođenje visokofrekventnih signala. Oni se mogu koristiti za blokiranje niskofrekventnih signala ili buke. Veličina kondenzatora može promijeniti raspon frekvencija koje se filtriraju, a različite veličine kondenzatora mogu se kombinirati.

Induktori se ponašaju najbolje na frekvencijama niske razine i filtriraju visokofrekventne signale i oscilacije. Induktori se mogu koristiti u tandemu s kondenzatorima za ograničavanje raspona frekvencija u krugu.

Primjene kondenzatora i induktora

Budući da kondenzatori dobro prolaze na visokim frekvencijama, obično se koriste u visokonaponskim izvorima napajanja, gdje mogu filtrirati šum. Tradicionalno su korištene u situacijama kada su potrebne vrlo velike kapacitivnosti i razine snage, poput radara. Koriste se i za elektroniku poput radija koji koriste oscilirajuće signale, u kojima se jedna ploča kondenzatora može isprazniti, a druga se može odmah napuniti. Kondenzatori se također obično postavljaju pored mikročipova kako bi blokirali smetnje od DC signala; u ovom slučaju oni su kondenzatori za odvajanje.

Induktori su popularni u širokom rasponu moderne elektronike i uređaja. Televizori, radio i svjećice za svakodnevno korištenje su induktori. U situacijama kada su frekvencije ili rezonanca važne, induktori se mogu kombinirati s kondenzatorima i otpornicima kako bi pojačali ili ograničili oscilacije u krugu. Tradicionalni induktori obično su preveliki da bi se mogli koristiti s modernim mikročipovima, ali induktori na površinskoj montaži proizvode se dovoljno mali za današnju elektroniku. Ostale vrste induktora imaju dodatne mogućnosti, poput uporabe spojenih induktora u transformatorima.

Tablica razlika između kondenzatora i induktora

svojstvo	Kondenzator	Induktor
Skladište polje	Električno polje	Magnetsko polje
Otpora naponu ili struji	napon	Trenutno
Provodi struju	Ne	Da
AC struja	Napon napona	Trenutni zaostaci
DC struja	Trenutna opada s vremenom	Trenutna se povećava s vremenom
Najbolja frekvencija za provođenje	Visoke frekvencije	Niske frekvencije

Sažetak kondenzatora naspram induktora

Kondenzatori i induktori slične su električne komponente koje sprečavaju struju u krugu; za razliku od otpornika, oni pohranjuju energiju umjesto da je rasipaju.
Kondenzator pohranjuje energiju u električnom polju, dok induktor pohranjuje energiju u magnetskom polju.
Kondenzatori odolijevaju promjenama napona i struja ne prolazi kroz njih; induktori se opiru promjenama u struji i provodu.
Kondenzatori najbolje rade na visokim frekvencijama, a induktori najbolje rade na niskim frekvencijama; Mogu se kombinirati za filtriranje neželjenih signala ili frekvencija.

Znanost