Différence entre inductance et capacité

Différence clé - Inductance vs capacité
 

L'inductance et la capacité sont deux des propriétés primaires des circuits RLC. Les inductances et les condensateurs, qui sont associés à l'inductance et à la capacité respectivement, sont couramment utilisés dans les générateurs de forme d'onde et les filtres analogiques. La principale différence entre l'inductance et la capacité est que L'inductance est une propriété d'un conducteur de transport de courant qui génère un champ magnétique autour du conducteur alors que La capacité est une propriété d'un appareil pour contenir et stocker les frais électriques.

CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'inductance
3. Qu'est-ce que la capacité
4. Comparaison côte à côte - inductance vs capacité
5. Résumé

Qu'est-ce que l'inductance?

L'inductance est la «propriété d'un conducteur électrique par lequel un changement de courant à travers elle induit une force électromotive dans le conducteur lui-même».  Lorsqu'un fil de cuivre est enroulé autour d'un noyau en fer et que les deux bords de la bobine sont placés sur les bornes de la batterie, l'assemblage de la bobine devient un aimant. Ce phénomène se produit en raison de la propriété de l'inductance.

Théories de l'inductance

Il existe plusieurs théories qui décrivent le comportement et les propriétés de l'inductance d'un conducteur de transport actuel. Une théorie inventée par le physicien, Hans Christian Ørsted, indique qu'un champ magnétique, B, est généré autour du conducteur lorsqu'un courant constant, je, le traverse. À mesure que le courant change, le champ magnétique aussi. La loi de Ørsted est considéré comme la première découverte de la relation entre l'électricité et le magnétisme. Lorsque le courant s'éloigne de l'observateur, la direction du champ magnétique est dans le sens des aiguilles d'une montre.

Figure 01: Loi d'Oersted

Selon La loi de Faraday à l'induction, Un champ magnétique changeant induit une force électromotive (EMF) dans les conducteurs voisins. Ce changement du champ magnétique est relatif au conducteur, c'est-à-dire que le champ peut varier, soit le conducteur peut se déplacer dans un champ régulier. C'est la base la plus fondamentale des générateurs électriques.

La troisième théorie est Loi de Lenz, qui indique que l'EMF généré dans le conducteur s'oppose au changement du champ magnétique. Par exemple, si un fil conducteur est placé dans un champ magnétique et si le champ est réduit, un FEM sera induit dans le conducteur selon la loi de Faraday dans une direction dans laquelle le courant induit reconstruit le champ magnétique réduit. Si le changement du champ magnétique externe dφ se construit, l'EMF (ε) induira dans la direction opposée. Ces théories ont été fondées sur de nombreux appareils. Cette induction EMF dans le conducteur lui-même est appelée auto-inductance de la bobine, et la variation du courant dans une bobine pourrait également induire un courant dans un autre conducteur à proximité. C'est ce qu'on appelle l'inductance mutuelle.

ε = -dφ / dt

Ici, le signe négatif indique l'opposition de l'EMG au changement du champ magnétique.

Unités d'inductance et d'application

L'inductance est mesurée dans Henry (H), l'unité SI nommée d'après Joseph Henry qui a découvert l'induction indépendamment. L'inductance est notée comme «L» dans les circuits électriques après le nom de Lenz.

De la cloche électrique classique aux techniques de transfert de puissance sans fil modernes, l'induction a été le principe de base de nombreuses innovations. Comme mentionné au début de cet article, la magnétisation d'une bobine de cuivre est utilisée pour les cloches électriques et les relais. Un relais est utilisé pour changer de gros courants en utilisant un très petit courant qui magnétise une bobine qui attire un poteau d'un interrupteur du grand courant. Un autre exemple est l'interrupteur de voyage ou le disjoncteur de circuit de courant résiduel (RCCB). Là, les fils vivants et neutres de l'alimentation sont passés à travers des bobines séparées qui partagent le même noyau. Dans un état normal, le système est équilibré car le courant en direct et neutre est le même. À une fuite de courant dans le circuit d'origine, le courant dans les deux bobines sera différent, ce qui fait un champ magnétique déséquilibré dans le noyau partagé. Ainsi, un poteau de commutateur s'attire vers le cœur, déconnectant soudainement le circuit. De plus, un certain nombre d'autres exemples tels que le transformateur, le système RF-ID, la méthode de chargement de puissance sans fil, les cuisinières à induction, etc. pourrait être donné.

Les inductances sont également réticents à des changements soudains de courants à travers eux. Par conséquent, un signal à haute fréquence ne passerait pas par une inductance; Seuls les composants qui changent lentement passeraient. Ce phénomène est utilisé pour concevoir des circuits de filtre analogique passe-bas.

Qu'est-ce que la capacité?

La capacité d'un appareil mesure la capacité de tenir une charge électrique. Un condensateur de base est composé de deux films minces de matériau métallique et d'un matériau diélectrique pris en sandwich entre eux. Lorsqu'une tension constante est appliquée aux deux plaques métalliques, les charges opposées sont stockées dessus. Ces charges resteront même si la tension est supprimée. De plus, lorsque la résistance R est placée reliant les deux plaques du condensateur chargé, le condensateur se décharge. La capacité C de l'appareil est défini comme le rapport entre la charge (Q) il tient et la tension appliquée, V, Pour le charger. La capacité est mesurée par les farads (f).

C = Q / V

Le temps pris pour charger le condensateur est mesuré par la constante de temps donnée dans: r x c. Ici, R est la résistance le long du chemin de charge. La constante de temps est le temps pris par le condensateur pour facturer 63% de sa capacité maximale.

Propriétés de la capacité et de l'application

Les condensateurs ne répondent pas aux courants constants. À la charge du condensateur, le courant à travers lui varie jusqu'à ce qu'il soit complètement chargé, mais après cela, le courant ne passe pas le long du condensateur. En effet. Cependant, les réponses des condensateurs à des courants variables. Comme le courant alternatif, le changement de la tension CA pourrait charger ou décharger un condensateur, ce qui en fait un «interrupteur» pour les tensions CA. Cet effet est utilisé pour concevoir des filtres analogiques pass élevés.

De plus, il y a également des effets négatifs dans la capacité. Comme mentionné précédemment, les charges transportant du courant dans les conducteurs font une capacité entre elles et les objets à proximité. Cet effet est appelé comme Capacité parasite. Dans les lignes de transmission de puissance, la capacité parasite peut se produire entre chaque ligne ainsi qu'entre les lignes et la terre, les structures de support, etc. En raison des gros courants transportés par eux, ces effets errants affectent considérablement les pertes de puissance dans les lignes de transmission de puissance.

Figure 02: Condensateur de plaques parallèles

 Quelle est la différence entre l'inductance et la capacité?

Résumé - Inductance vs capacité

L'inductance et la capacité sont des propriétés indépendantes de deux composants électriques différents. Alors que l'inductance est la propriété d'un conducteur de transport de courant pour construire un champ magnétique, la capacité est une mesure de la capacité d'un dispositif à maintenir les charges électriques. Ces deux propriétés sont utilisées dans diverses applications comme base. Néanmoins, ceux-ci deviennent également un inconvénient en termes de pertes de puissance. La réponse de l'inductance et de la capacité à des courants variables indiquent un comportement opposé. Contrairement aux inductances qui passent les tensions CA à changement lent, les condensateurs bloquent les tensions de fréquence lente qui les traversent. C'est la différence entre l'inductance et la capacité.

Référence:
1.Sears, f. W., & Zemansky, M. W. (1964). Physique universitaire.Chicago
2.Capacitance. (n.d.). Récupéré le 30 mai 2017 de http: // www.physique.co.Royaume-Uni / Capacité.html
3.Induction électromagnétique. (2017, 03 mai). Récupéré le 30 mai 2017 de https: // en.Wikipédia.org / wiki / electromagnétique_induction # faraday.27S_LAW_OF_UDduction_and_lenz.27S_LAW

Image gracieuseté:
1. «Electromagnétisme» par l'utilisateur: Stannered - Image: électromagnétisme.png (cc by-sa 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Condensateur de plaques parallèles» par inductiveload - propre dessin (domaine public) via Commons Wikimedia