Endüktans ve Kapasitans Arasındaki Fark

Temel Fark - Endüktans ve Kapasitans
 

Endüktans ve kapasitans, RLC devrelerinin birincil özelliklerinden ikisidir. Sırasıyla endüktans ve kapasitans ile ilişkili indüktörler ve kapasitörler, dalga formu jeneratörlerinde ve analog filtrelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Endüktans ve kapasitans arasındaki temel fark, endüktans, iletken çevresinde manyetik bir alan oluşturan bir akım taşıma iletkeninin bir özelliğidir buna karşılık kapasitans, elektrik yüklerini tutmak ve saklamak için bir cihazın özelliğidir.

İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Endüktans nedir
3. Kapasite Nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Endüktans ve Kapasitans
5. Özet

Endüktans nedir?

Endüktans “içinden geçen akım değişikliğinin, iletkenin kendisinde bir elektromotor kuvvet oluşturduğu” bir elektrik iletkeni özelliğidir. Bir bakır tel demir bir çekirdeğin etrafına sarıldığında ve bobinin iki kenarı pil terminallerine yerleştirildiğinde, bobin düzeneği bir mıknatıs haline gelir. Bu fenomen endüktans özelliğinden dolayı ortaya çıkar.

Endüktans Teorileri

Akım taşıyan bir iletkenin endüktansının davranışını ve özelliklerini tanımlayan birkaç teori vardır. Fizikçi Hans Christian Ørsted tarafından icat edilen bir teori, sabit bir akım (I) içinden geçtiğinde iletken etrafında manyetik bir alan (B) üretildiğini belirtir. Akım değiştikçe manyetik alan da değişir. Ørsted yasası elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkinin ilk keşfi olarak kabul edilir. Akım gözlemciden uzaklaştığında, manyetik alanın yönü saat yönündedir.

Şekil 01: Oersted Yasası

Göre Faraday'ın tümevarım kanunu, değişen manyetik alan, yakındaki iletkenlerde bir elektromotor kuvvet (EMF) indükler. Manyetik alandaki bu değişiklik iletkenle ilgilidir, yani alan değişebilir veya iletken sabit bir alanda hareket edebilir. Elektrik jeneratörlerinin en temel dayanağı budur.

Üçüncü teori Lenz yasası, iletkendeki üretilen EMF'nin manyetik alan değişikliğine karşı olduğunu belirtir. Örneğin, bir iletken tel manyetik bir alana yerleştirilirse ve alan azaltılırsa, indüklenen akımın azaltılmış manyetik alanı yeniden yapılandıracağı yönde Faraday Yasası uyarınca iletkende bir EMF indüklenir. Harici manyetik alan değişikliği dφ EMF (ε) ters yönde indükleyecektir. Bu teoriler birçok cihaza dayanmaktadır. İletkenin kendisindeki bu EMF indüksiyonuna, bobinin kendinden endüktansı denir ve bir bobindeki akımın değişmesi, yakındaki başka bir iletkende de bir akım indükleyebilir. Buna karşılıklı endüktans denir.

ε = -dφ / dt

Burada, negatif işaret EMG'nin manyetik alanın değişmesine karşı olduğunu gösterir.

Endüktans ve Uygulama Birimleri

Endüktans, indüksiyonu bağımsız olarak keşfeden Joseph Henry'nin adını taşıyan SI birimi Henry (H) 'de ölçülür. Endüktans, Lenz adından sonra elektrik devrelerinde 'L' olarak belirtilir.

Klasik elektrikli zilden modern kablosuz güç aktarma tekniklerine kadar, indüksiyon birçok yenilikte temel prensip olmuştur. Bu makalenin başında belirtildiği gibi, bir bakır bobinin mıknatıslanması elektrikli ziller ve röleler için kullanılır. Bir röle, büyük akımın bir anahtarının bir direğini çeken bir bobini mıknatıslayan çok küçük bir akım kullanarak büyük akımları değiştirmek için kullanılır. Başka bir örnek, açma anahtarı veya artık akım devre kesicisidir (RCCB). Burada, kaynağın canlı ve nötr telleri, aynı çekirdeği paylaşan ayrı bobinlerden geçirilir. Normal bir durumda, sistem dengededir, çünkü canlı ve nötr akım aynıdır. Ev devresindeki akım sızıntısında, iki bobindeki akım farklı olacak ve paylaşılan çekirdekte dengesiz bir manyetik alan oluşturacaktır. Böylece, bir anahtar direği çekirdeği çeker ve aniden devreyi ayırır. Ayrıca, transformatör, RF-ID sistemi, kablosuz güç şarj yöntemi, indüksiyon ocakları vb. Gibi başka örnekler de verilebilir..

İndüktörler ayrıca aralarındaki akımların ani değişikliklerine isteksizdir. Bu nedenle, yüksek frekanslı bir sinyal bir indüktörden geçmez; sadece yavaşça değişen bileşenler geçecekti. Bu fenomen düşük geçişli analog filtre devrelerinin tasarımında kullanılır.

Kapasite Nedir?

Bir cihazın kapasitansı, içinde bir elektrik yükü tutma yeteneğini ölçer. Temel bir kapasitör, iki ince metalik film tabakası ve aralarında sandviçlenmiş bir dielektrik malzemeden oluşur. İki metal plakaya sabit bir voltaj uygulandığında, karşı yükler depolanır. Voltaj kesilse bile bu yükler kalacaktır. Ayrıca, yüklü kapasitörün iki plakasını bağlayan R direnci yerleştirildiğinde, kapasitör deşarj olur. Kapasitans C cihazın şarj (S) ve uygulanan voltaj, v, şarj etmek için. Kapasitans Farads (F) ile ölçülür.

C = Q / v

Kondansatörü şarj etmek için geçen süre, R x C'de verilen zaman sabiti ile ölçülür. Burada R, şarj yolu boyunca dirençtir. Zaman sabiti, kapasitörün maksimum kapasitesinin% 63'ünü şarj etmesi için geçen süredir.

Kapasitans Özellikleri ve Uygulama

Kondansatörler sabit akımlara tepki vermez. Kondansatörün şarj edilmesinde, içinden geçen akım tamamen şarj olana kadar değişir, ancak bundan sonra akım kondansatör boyunca geçmez. Bunun nedeni, metal plakalar arasındaki dielektrik tabakanın kapasitörü bir 'kapalı-anahtar' yapmasıdır. Bununla birlikte, kapasitör değişen akımlara tepki verir. Alternatif akım gibi, AC voltajının değiştirilmesi bir kapasitörü daha fazla şarj edebilir veya deşarj edebilir, bu da onu AC voltajları için bir 'açık' hale getirir. Bu efekt yüksek geçişli analog filtreler tasarlamak için kullanılır.

Ayrıca, kapasitansta da olumsuz etkiler vardır. Daha önce de belirtildiği gibi, iletkenlerde akım taşıyan yükler, birbirleriyle ve yakındaki nesneler arasında kapasitans yapar. Bu etkiye şöyle denir: başıboş kapasitans. Enerji nakil hatlarında, her bir hat arasında ve hatlar ile toprak arasında, destekleyici yapılar, vb. Başıboş kapasitans meydana gelebilir. Taşıdıkları büyük akımlar nedeniyle, bu sapma etkisi güç iletim hatlarındaki güç kayıplarını önemli ölçüde etkiler..

Resim 02: Paralel plaka kapasitörü

 Endüktans ve Kapasitans arasındaki fark nedir?

Endüktans ve Kapasitans
Endüktans, iletken çevresinde manyetik bir alan oluşturan akım taşıyan iletkenlerin bir özelliğidir.	Kapasitans, bir cihazın elektrik yüklerini saklama yeteneğidir.
Ölçüm
Endüktans Henry (H) tarafından ölçülür ve L olarak sembolize edilir.	Kapasitans Farads (F) cinsinden ölçülür ve C olarak sembolize edilir.
Cihazlar
Endüktans ile ilişkili elektrik bileşeni, genellikle bir çekirdek ile veya bir çekirdek olmadan bobin yapan indüktörler olarak bilinir..	Kapasitans, kapasitörlerle ilişkilidir. Devrelerde kullanılan birkaç tip kondansatör vardır.
Voltaj Değişimi Davranışı
İndüktörlerin yavaş değişen gerilimlere tepkisi. Yüksek frekanslı AC gerilimleri indüktörlerden geçemez.	Düşük frekanslı AC gerilimleri, düşük frekanslara bir bariyer görevi gördüğü için kapasitörlerden geçemez.
Filtre Olarak Kullan
Endüktans, düşük geçişli filtrelerde baskın olan bileşendir.	Kapasitif, yüksek geçiren filtrelerde baskın olan bileşendir.

Özet - Endüktans ve Kapasitans

Endüktans ve kapasitans, iki farklı elektrikli bileşenin bağımsız özellikleridir. Endüktans, manyetik alan oluşturmak için akım taşıyan bir iletkenin bir özelliği olsa da, kapasitans, bir cihazın elektrik yüklerini tutma yeteneğinin bir ölçüsüdür. Bu özelliklerin her ikisi de temel olarak çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bununla birlikte, bunlar güç kayıpları açısından da bir dezavantaj haline gelir. Endüktans ve kapasitansın değişen akımlara cevabı zıt davranışı gösterir. Yavaş değişen AC voltajlarından geçen indüktörlerden farklı olarak, kapasitörler bunlardan geçen yavaş frekans voltajlarını bloke eder. Bu endüktans ve kapasitans arasındaki farktır.

Referans:
1.Sears, F.W. ve Zemansky, M.W. (1964). Üniversite fiziği.
2.Capacitance. (N.d.). 30 Mayıs 2017 tarihinde http://www.physbot.co.uk/capacitance.html adresinden erişildi.
3.Elektromanyetik indüksiyon. (2017, 03 Mayıs). 30 Mayıs 2017 tarihinde https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction#Faraday.27s_law_of_induction_and_Lenz.27s_law adresinden erişildi.

Görünüm inceliği:
1. Kullanıcı tarafından “Elektromanyetizma”: Stannered - Resim: Electromagnetism.png (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia üzerinden
2. “Paralel plaka kapasitör” İndüktif yük ile - Commons Wikimedia üzerinden kendi çizimi (Public Domain)