Perbezaan Antara Induktans dan Kapasitansi

Perbezaan Utama - Induktans vs Kapasitans
 

Induktans dan kapasitans adalah dua sifat utama litar RLC. Induktor dan kapasitor, yang berkaitan dengan induktans dan kapasitans masing-masing, biasanya digunakan dalam penjana bentuk gelombang dan penapis analog. Perbezaan utama antara induktans dan kapasitansinya ialah induktansi adalah harta konduktor membawa semasa yang menghasilkan medan magnet di sekeliling konduktor sedangkan Kapasitansi adalah hak milik sebuah peranti untuk memegang dan menyimpan caj elektrik.

KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah induktansi
3. Apakah Kapasitansi
4. Perbandingan Side by Side - Inductance vs Capacitance
5. Ringkasan

Apakah induktansinya??

Induktans adalah "sifat konduktor elektrik yang olehnya perubahan dalam arus melaluinya mendorong daya elektromotif dalam konduktor itu sendiri". Apabila wayar tembaga dibalut dengan teras besi dan dua ujung gegelung diletakkan pada terminal bateri, perhimpunan gegelung menjadi magnet. Fenomena ini berlaku kerana sifat induktansi.

Teori Induktans

Terdapat beberapa teori yang menggambarkan kelakuan dan sifat induktansi konduktor membawa semasa. Satu teori yang dicipta oleh ahli fizik, Hans Christian Ørsted, menyatakan bahawa medan magnet, B, dijana di sekitar konduktor apabila arus yang tetap, saya, akan melalui itu. Seperti perubahan semasa, begitu pula medan magnet. Undang-undang Ørsted dianggap sebagai penemuan pertama hubungan antara elektrik dan kemagnetan. Apabila arus mengalir dari pemerhati, arah medan magnet adalah mengikut arah jam.

Rajah 01: Undang-undang Oersted

Menurut Undang-undang induksi Faraday, Medan magnet yang berubah-ubah mendorong daya elektromotif (EMF) di konduktor berhampiran. Perubahan medan magnet ini relatif kepada konduktor, sama ada medan itu boleh berubah, atau konduktor boleh bergerak melalui medan mantap. Ini adalah asas yang paling asas bagi penjana elektrik.

Teori ketiga ialah Undang-undang Lenz, yang menyatakan bahawa EMF yang dihasilkan dalam konduktor menentang perubahan medan magnet. Misalnya, jika dawai yang dijalankan diletakkan di medan magnet dan jika medan itu berkurang, EMF akan diinduksi dalam konduktor mengikut Undang-undang Faraday dalam arah yang mana arus teraruh akan membina semula medan magnet yang berkurang. Jika perubahan medan magnet luaran dφ sedang membina, EMF (ε) akan mendorong ke arah yang bertentangan. Teori-teori ini telah menjadi asas kepada banyak peranti. Induksi EMF ini dalam konduktor itu sendiri dipanggil induktansi diri gegelung, dan variasi semasa dalam gegelung boleh menyebabkan arus di konduktor berdekatan lain juga. Ini dipanggil sebagai induktansi bersama.

ε = -dφ / dt

Di sini, tanda negatif menunjukkan pembangkang EMG untuk menukar medan magnet.

Unit Induktans dan Aplikasi

Induktansi diukur dalam Henry (H), unit SI yang dinamakan selepas Joseph Henry yang menemui induksi itu secara bebas. Induktansi disebut sebagai 'L' dalam litar elektrik selepas nama Lenz.

Dari loceng elektrik klasik ke teknik pemindahan haba tanpa wayar moden, induksi menjadi prinsip asas dalam banyak inovasi. Seperti yang disebutkan dalam permulaan artikel ini, magnetisasi gegelung tembaga digunakan untuk loceng elektrik dan geganti. Relay digunakan untuk menukar arus besar dengan menggunakan arus yang sangat kecil yang menggerakkan gegelung yang menarik tiang suis arus besar. Contoh lain ialah suis perjalanan atau pemutus litar semasa sisa (RCCB). Di sana, wayar hidup dan neutral bekalan diluluskan melalui gegelung berasingan yang berkongsi inti yang sama. Dalam keadaan biasa, sistem itu seimbang kerana semasa dalam hidup dan neutral adalah sama. Semasa kebocoran semasa dalam litar rumah, arus di kedua gegelung akan berbeza, menjadikan medan magnet tidak seimbang dalam teras dikongsi. Oleh itu, tiang suis menarik ke teras, tiba-tiba melepaskan litar. Selain itu, beberapa contoh lain seperti pengubah, sistem RF-ID, kaedah pengecasan kuasa tanpa wayar, periuk induksi, dan lain-lain boleh diberikan.

Induktor juga enggan perubahan arus secara tiba-tiba melalui mereka. Oleh itu, isyarat frekuensi tinggi tidak akan melalui induktor; hanya perlahan-lahan mengubah komponen akan lulus. Fenomena ini digunakan dalam merekabentuk litar penapis analog lulus rendah.

Apakah Kapasitansi?

Kapasiti peranti mengukur keupayaan untuk memegang cas elektrik di dalamnya. Kapasitor asas terdiri daripada dua filem nipis bahan metalik dan bahan dielektrik yang diapit di antara mereka. Apabila voltan malar digunakan untuk kedua-dua plat logam, caj yang bertentangan akan disimpan pada mereka. Caj ini akan kekal walaupun voltan dikeluarkan. Selain itu, apabila rintangan R diletakkan menyambungkan kedua-dua plat kapasitor yang dikenakan, kapasitor dilepaskan. Kapasiti C peranti ini ditakrifkan sebagai nisbah antara caj (Q) ia memegang dan voltan yang digunakan, v, untuk mengenakan bayaran. Kapasitansi diukur oleh Farads (F).

C = Q / v

Masa yang diambil untuk mengecas kapasitor diukur oleh pemalar masa yang diberi dalam: R x C. Di sini, R adalah rintangan sepanjang laluan pengisian. Masa malar adalah masa yang diambil oleh kapasitor untuk mengenakan 63% kapasiti maksimumnya.

Sifat Capacitance dan Permohonan

Kapasitor tidak bertindak balas terhadap arus yang berterusan. Semasa mengecas kapasitor, arus melaluinya berbeza-beza sehingga ia dicas sepenuhnya, tetapi selepas itu, arus tidak lulus sepanjang kapasitor. Ini kerana lapisan dielektrik antara plat logam menjadikan kapasitor sebagai 'off-switch'. Bagaimanapun, respons kapasitor kepada pelbagai arus. Seperti arus bergantian, perubahan voltan AC boleh menunaikan atau menunaikan kapasitor menjadikannya 'on-switch' untuk tegangan AC. Kesan ini digunakan untuk merekabentuk penapis analog lulus tinggi.

Selain itu, terdapat kesan negatif dalam kapasitansinya juga. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, caj yang membawa semasa dalam konduktor membuat kapasitans antara satu sama lain serta objek berdekatan. Kesan ini dipanggil sebagai kapasitans sesat. Dalam talian penghantaran kuasa, kapasiti sesat boleh berlaku di antara setiap garisan serta di antara garisan dan bumi, struktur sokongan, dan lain-lain. Oleh kerana arus yang besar yang dibawa olehnya, kesan-kesan liar ini memberi kesan besar kepada kehilangan kuasa dalam talian penghantaran kuasa.

Rajah 02: Kapasitor pinggan selari

 Apakah perbezaan antara Induktans dan Kapasitansi?

Induktans vs Capacitance
Induktansi adalah harta konduktor membawa semasa yang menghasilkan medan magnet di sekeliling konduktor.	Kapasitansi adalah keupayaan peranti untuk menyimpan caj elektrik.
Pengukuran
Induktansi diukur oleh Henry (H) dan dilambangkan sebagai L.	Kapasitansi diukur di Farads (F) dan dilambangkan sebagai C.
Peranti
Komponen elektrik yang berkaitan dengan induktansi dikenali sebagai induktor, yang biasanya gegelung dengan inti atau tanpa inti.	Kapasitansi dikaitkan dengan kapasitor. Terdapat beberapa jenis kapasitor yang digunakan dalam litar.
Kelakuan Perubahan Voltan
Respon induktor untuk memperlahankan penggantian voltan. Tegasan AC tinggi frekuensi tidak boleh melalui induktor.	Voltan kekerapan AC rendah tidak dapat melepasi kapasitor, kerana ia berfungsi sebagai penghalang kepada frekuensi rendah.
Gunakan sebagai Penapis
Induktans adalah komponen yang mendominasi dalam penapis lulus rendah.	Kapasitansi adalah komponen yang mendominasi dalam penapis tinggi.

Ringkasan - Induktans vs Capacitance

Induktans dan kapasitans adalah sifat bebas dari dua komponen elektrik yang berbeza. Walaupun induktansi adalah harta konduktor membawa semasa untuk membina medan magnet, kapasitansi adalah ukuran keupayaan peranti untuk memegang caj elektrik. Kedua-dua sifat ini digunakan dalam pelbagai aplikasi sebagai asas. Walau bagaimanapun, ini menjadi kelemahan juga dari segi kerugian kuasa. Tanggapan induktans dan kapasitans kepada arus yang berbeza menunjukkan tingkah laku yang bertentangan. Tidak seperti induktor yang melewati voltan AC yang perlahan-berubah, kapasitor menyekat voltan kekerapan lambat yang melaluinya. Ini adalah perbezaan antara induktans dan kapasitans.

Rujukan:
1.Sears, F. W., & Zemansky, M. W. (1964). Universiti fizik.Chicago
2.Capacitance. (n.d.). Diperoleh pada 30 Mei 2017, dari http://www.physbot.co.uk/capacitance.html
3. induksi elektromagnetik. (2017, 03 Mei). Diambil 30 Mei 2017, dari https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_induction#Faraday.27s_law_of_induction_and_Lenz.27s_law

Image Courtesy:
1. "Electromagnetism" Pengguna: Stannered - Image: Electromagnetism.png (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Kapasitor plat selari" Dengan inductiveload - lukisan sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons