Perbedaan antara induktansi dan kapasitansi

Perbedaan utama - Induktansi vs kapasitansi
 

Induktansi dan kapasitansi adalah dua sifat utama sirkuit RLC. Induktor dan kapasitor, yang terkait dengan induktansi dan kapasitansi masing -masing, biasanya digunakan dalam generator bentuk gelombang dan filter analog. Perbedaan utama antara induktansi dan kapasitansi adalah bahwa Induktansi adalah properti dari konduktor pembawa arus yang menghasilkan medan magnet di sekitar konduktor sedangkan Kapasitansi adalah properti perangkat untuk menampung dan menyimpan muatan listrik.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu induktansi
3. Apa itu kapasitansi
4. Perbandingan berdampingan - Induktansi vs kapasitansi
5. Ringkasan

Apa itu induktansi?

Induktansi adalah "sifat konduktor listrik yang dengannya perubahan arus melalui itu menginduksi gaya elektromotif dalam konduktor itu sendiri".  Ketika kawat tembaga dililitkan di sekitar inti besi dan dua tepi kumparan ditempatkan pada terminal baterai, rakitan koil menjadi magnet. Fenomena ini terjadi karena sifat induktansi.

Teori induktansi

Ada beberapa teori yang menggambarkan perilaku dan sifat induktansi konduktor pembawa saat ini. Satu teori yang ditemukan oleh fisikawan, Hans Christian Ørsted, menyatakan bahwa medan magnet, B, dihasilkan di sekitar konduktor ketika arus konstan, saya, sedang melewatinya. Saat arus berubah, begitu pula medan magnet. Hukum Ørsted dianggap sebagai penemuan pertama hubungan antara listrik dan magnet. Saat arus mengalir dari pengamat, arah medan magnet searah jarum jam.

Gambar 01: Hukum Oersted

Berdasarkan Hukum induksi Faraday, Medan magnet yang berubah menginduksi gaya elektromotif (EMF) pada konduktor terdekat. Perubahan medan magnet ini relatif terhadap konduktor, yaitu, baik medan dapat bervariasi, atau konduktor dapat bergerak melalui bidang yang stabil. Ini adalah dasar paling mendasar dari generator listrik.

Teori ketiga adalah Hukum Lenz, yang menyatakan bahwa EMF yang dihasilkan dalam konduktor menentang perubahan medan magnet. Misalnya, jika kawat konduktor ditempatkan di medan magnet dan jika medan dikurangi, EMF akan diinduksi dalam konduktor menurut hukum Faraday ke arah di mana arus yang diinduksi akan merekonstruksi medan magnet yang dikurangi berkurang. Jika perubahan medan magnet eksternal Dφ sedang membangun, EMF (ε) akan menginduksi ke arah yang berlawanan. Teori -teori ini telah menjadi dasar bagi banyak perangkat. Induksi EMF ini dalam konduktor itu sendiri disebut induktansi diri koil, dan variasi arus dalam kumparan dapat menginduksi arus dalam konduktor terdekat lainnya juga. Ini disebut induktansi timbal balik.

ε = -dφ/dt

Di sini, tanda negatif menunjukkan oposisi EMG terhadap perubahan medan magnet.

Unit induktansi dan aplikasi

Induktansi diukur dalam Henry (H), unit SI dinamai Joseph Henry yang menemukan induksi secara mandiri. Induktansi dicatat sebagai 'L' di sirkuit listrik setelah nama Lenz.

Dari lonceng listrik klasik ke teknik transfer daya nirkabel modern, induksi telah menjadi prinsip dasar dalam banyak inovasi. Seperti disebutkan di awal artikel ini, magnetisasi kumparan tembaga digunakan untuk lonceng dan relay listrik. Suatu relai digunakan untuk mengganti arus besar menggunakan arus yang sangat kecil yang menyalurkan kumparan yang menarik tiang sakelar arus besar. Contoh lain adalah sakelar perjalanan atau pemutus sirkuit arus residu (RCCB). Di sana, kabel pasokan hidup dan netral dilewatkan melalui kumparan terpisah yang memiliki inti yang sama. Dalam kondisi normal, sistem seimbang karena arus hidup dan netral adalah sama. Pada kebocoran saat ini di sirkuit rumah, arus di dua kumparan akan berbeda, membuat medan magnet yang tidak seimbang di inti bersama. Dengan demikian, tiang sakelar menarik ke inti, tiba -tiba memutuskan sirkuit. Selain itu, sejumlah contoh lain seperti transformator, sistem RF-ID, metode pengisian daya nirkabel, kompor induksi, dll. bisa diberikan.

Induktor juga enggan terhadap perubahan arus yang tiba -tiba melalui mereka. Oleh karena itu, sinyal frekuensi tinggi tidak akan melewati induktor; hanya perlahan -lahan yang mengubah komponen yang akan berlalu. Fenomena ini digunakan dalam merancang sirkuit filter analog low-pass.

Apa itu kapasitansi?

Kapasitansi perangkat mengukur kemampuan untuk menahan muatan listrik di dalamnya. Kapasitor dasar terdiri dari dua film tipis bahan logam dan bahan dielektrik yang diapit di antaranya. Saat tegangan konstan diterapkan pada dua pelat logam, muatan yang berlawanan disimpan pada mereka. Biaya ini akan tetap ada bahkan jika tegangan dihapus. Selanjutnya, ketika resistansi R ditempatkan menghubungkan dua pelat kapasitor yang bermuatan, kapasitor melepaskan. Kapasitansi C perangkat didefinisikan sebagai rasio antara muatan (Q) itu berlaku dan tegangan yang diterapkan, v, untuk menagihnya. Kapasitansi diukur oleh Farads (F).

C = q/v

Waktu yang dibutuhkan untuk mengisi daya kapasitor diukur pada saat konstanta yang diberikan dalam: r x c. Di sini, R adalah perlawanan di sepanjang jalur pengisian. Konstanta waktu adalah waktu yang dibutuhkan oleh kapasitor untuk membebankan 63% dari kapasitas maksimumnya.

Sifat kapasitansi dan aplikasi

Kapasitor tidak menanggapi arus konstan. Pada pengisian kapasitor, arus melalui itu bervariasi sampai terisi penuh, tetapi setelah itu, arus tidak melewati kapasitor. Ini karena lapisan dielektrik antara pelat logam membuat kapasitor menjadi 'off-switch'. Namun, respons kapasitor terhadap berbagai arus. Seperti arus bergantian, perubahan tegangan AC dapat mengisi lebih atau mengeluarkan kapasitor yang membuatnya menjadi 'sakelar' untuk tegangan AC. Efek ini digunakan untuk merancang filter analog high-pass.

Selain itu, ada efek negatif dalam kapasitansi juga. Seperti yang disebutkan sebelumnya, tuduhan yang membawa arus dalam konduktor membuat kapasitansi antara satu sama lain dan juga benda -benda terdekat. Efek ini disebut sebagai kapasitansi liar. Dalam saluran transmisi daya, kapasitansi liar dapat terjadi antara setiap garis serta antara garis dan bumi, struktur pendukung, dll. Karena arus besar yang dibawa oleh mereka, efek tersesat ini sangat mempengaruhi kehilangan daya dalam saluran transmisi daya.

Gambar 02: kapasitor pelat paralel

 Apa perbedaan antara induktansi dan kapasitansi?

Ringkasan - Induktansi vs kapasitansi

Induktansi dan kapasitansi adalah sifat independen dari dua komponen listrik yang berbeda. Sementara induktansi adalah properti dari konduktor pembawa arus untuk membangun medan magnet, kapasitansi adalah ukuran kemampuan perangkat untuk menampung muatan listrik. Kedua properti ini digunakan dalam berbagai aplikasi sebagai dasar. Namun demikian, ini menjadi kerugian juga dalam hal kehilangan daya. Respons induktansi dan kapasitansi terhadap berbagai arus menunjukkan perilaku yang berlawanan. Tidak seperti induktor yang melewati tegangan AC yang mengubah lambat, kapasitor memblokir tegangan frekuensi lambat yang melewatinya. Inilah perbedaan antara induktansi dan kapasitansi.

Referensi:
1.Sears, f. W., & Zemansky, m. W. (1964). Fisika Universitas.Chicago
2.Kapasitansi. (N.D.). Diperoleh 30 Mei 2017, dari http: // www.physbot.bersama.UK/Kapasitansi.html
3.Induksi elektromagnetik. (2017, 03 Mei). Diperoleh 30 Mei 2017, dari https: // en.Wikipedia.org/wiki/electromagnetic_induction#faraday.27s_law_of_induction_and_lenz.27S_LAW

Gambar milik:
1. “Electromagnetism” oleh Pengguna: Stannered - Image: Electromagnetism.PNG (CC BY-SA 3.0) Via Commons Wikimedia
2. "Kapasitor Pelat Paralel" oleh InductiveLoad - Gambar Sendiri (Domain Publik) Via Commons Wikimedia