Verschil tussen condensator en inductor

Belangrijkste verschil - Condensator versus inductor

Condensatoren en inductoren zijn beide circuitcomponenten die veranderingen in stroom in circuits tegenwerken. De grootste verschil tussen condensator en inductor is dat een condensator slaat energie op in de vorm van een elektrisch veld terwijl een inductor slaat energie op in de vorm van een magnetisch veld.

Wat is een condensator?

Een condensator is een apparaat dat energie kan opslaan in de vorm van een elektrisch veld. De eenvoudigste vorm van een condensator bestaat uit twee parallelle geleidende platen gescheiden door een isolator (een "diëlektrische" substantie) tussen hen in.

Structuur van een condensator

Wanneer een condensator is aangesloten op een elektrisch circuit, hopen zich overmatige ladingen op de condensatorplaten op. De twee platen krijgen dezelfde hoeveelheden tegenovergestelde ladingen. Als resultaat ontwikkelt zich een elektrisch veld over de platen.

Capaciteit  wordt gedefinieerd als de verhouding van lading opgeslagen in de plaat van een condensator tot het potentiaalverschil over de condensator.

Als de parallelle platen een oppervlakte hebben  elk, en ze zijn gescheiden door een afstand  met een diëlektricum met een diëlektrische constante  tussen hen in, dan wordt de capaciteit van de platen gegeven door

De energie opgeslagen in een condensator met een capaciteit  wanneer het een potentieel verschil heeft eroverheen wordt gegeven door:

Als een condensator in serie is geschakeld met een weerstand in een DC-circuit, zal bij het inschakelen van het circuit de stroom vloeien. Naarmate ladingen echter accumuleren op condensatoren, is het potentiële verschil dat zich over hen heen ontwikkelt, tegengesteld aan het potentiële verschil dat de stroom drijft. Omdat het potentiaalverschil van de condensator toeneemt, neemt de stroom exponentieel af en eindigt uiteindelijk de stroomstroming. Als in plaats daarvan een condensator op een wisselstroomcircuit is aangesloten, dan is de capacitieve reactantie zorgt ervoor dat de stroom de emf leidt.

Wat is een Inductor

Een inductor is een apparaat dat energie kan opslaan in de vorm van een magnetisch veld. De eenvoudigste vorm van een inductor bestaat uit een opgerolde geleider.

Verschillende soorten inductoren

Wanneer een inductor is verbonden met een elektrisch circuit, stroomt er een stroom door de spoelen in de geleider. Omdat magnetische velden rond bewegende ladingen ontstaan, vormt zich een magnetisch veld in de spoel. Als de magnetische flux door de spoel wordt gegeven door , en als de spoel heeft  draait en de stroom die rond de spoel stroomt is  dan de inductie  is gegeven door:

De magnetische energie opgeslagen in een inductor met inductantie een stroom meedragen is gegeven door:

Als een inductor is aangesloten op een DC-circuit in serie met een weerstand, wanneer het circuit wordt ingeschakeld en de stroom begint te stromen in de spoelen van de inductor, is er een verandering in magnetische flux over de spoel. Volgens de wetten van Faraday en Lenz zou er zich een EMF ontwikkelen over de inductor die tegen de toenemende stroming van stroom is. De oppositie is sterker wanneer de schakelaar net is ingeschakeld, maar wordt zwakker naarmate de snelheid van de stroomverandering afneemt. Uiteindelijk stroomt er een gelijkmatige stroom in het circuit. Als het gelijkstroomcircuit wordt uitgeschakeld, als de stroom door de spoelen van de inductor zakt, is er opnieuw een snelheid van verandering van magnetisch veld over de spoel en dus zou de inductor zich tegen de stroomafname moeten verzetten. De onderstaande figuur laat zien hoe deze veranderingen in stroom zich voordoen:

Een inductor in een DC-circuit

Wanneer een inductor is aangesloten op een wisselstroomcircuit, de inductieve reactantie zorgt ervoor dat de stroom achterloopt op de EMF.

Verschil tussen condensator en inductor

Energie opslag:

condensatoren energie opslaan in de vorm van een elektrisch veld. 

inductors energie opslaan in de vorm van magnetische velden.

Kenmerken van condensator en inductor:

In DC Circuit:

Wanneer een condensator wordt in serie toegevoegd met een weerstand in een DC-circuit en het circuit wordt ingeschakeld, de stroom is aanvankelijk hoog maar daalt vervolgens exponentieel tot nul.

Wanneer een inductor wordt in serie toegevoegd met een weerstand in een DC-circuit en het circuit wordt ingeschakeld, aanvankelijk is de stroom klein, maar de stroom neemt toe met de tijd.

In wisselstroomcircuit:

Wanneer een condensator wordt toegevoegd aan een wisselstroomcircuit, het zorgt ervoor dat de stroom de EMF leidt.

Als een inductor wordt toegevoegd aan een wisselstroomcircuit, hierdoor blijft de stroom achter op de EMF.

Stroom:

Geen huidige passen door een condensator platen.

Stroom gaat echter door de spoelen in een inductor.

Afbeelding met dank aan:

"Schema van een parallelle plaatcondensator met een diëlektrische spacer ..." door Papa November (zelfgemaakte SVG-versie van Image: Dielectric.png, waarin Image: Capacitor schematic.svg als basis is opgenomen.) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

"Elektronische component - verschillende kleine smoorspoelen" door mij (foto) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons