什么是电容器?

电容器是一种电气元件,类似于电阻器和电感器,可以阻碍电路中的电流。与耗散电流的电阻器不同,电容器储存能量,以保持电路中的电压。电容器使用电场来储存能量。电容和电感器的区别

什么是电感器?

与电容器一样,电感器是电路中用于阻碍电流变化或过滤某些频率的电气元件。电感器在磁场中储存能量,从而保持整个电路的电流。

电容器与电感器的物理设计
电容器有两个导电板,通常由作为绝缘体的电介质材料分开。理论上,空气间隙可以将板块分开,但这种设计由于能量损失而效率极低。常见的电容器类型包括:

  • 陶瓷电容器
  • 钽电容器
  • 电解电容器
    电感器只是一根电线,几乎总是盘绕着,有两个端子。电感器可以是耦合的,可以有特殊的外壳,并可以在线圈内有不同的核心材料。最小的电感器往往比最小的电容器大得多,因为盘绕的电线比电容器板的薄层所占空间大得多。表面贴装电感器已经变得更小,以适应像手机这样的小型设备。一些典型的电感器类型包括:

  • 多层电感器

  • 耦合电感器
  • 模压电感器
  • 射频电感器
  • 扼流圈
  • 表面贴装电感器

电容器与电感器的储存场的类型

  • 电容器在电场中储存能量。
  • 电感器在磁场中储存能量。

电压与电流

在电容器中,能量是以电压来计算的。电压被确定为两个分离的板块之间的势能差异。电容器通过在板块和间隙产生的电场中储存能量来抵御电压的变化。当电流被施加到电路中时,电荷在电容器的板上积累。电压不能在电容器上瞬间改变。

电流不能通过电容器的板块
在一个电感器中,能量是以电流来计算的。电感器抵制电路中的电流变化。当一个恒定的电流通过电感器时,会产生一个磁场。作为磁场的一个属性,当电流突然增加或减少时,磁场内的电流将向相反方向变化。这抵制或阻碍了整个电路中的电流变化。电感器抑制了电流的瞬间变化。
电流可以通过电感器的导线,但它在这样做的时候会产生一个磁场。

电压与电流
在一个电容器中,能量是以电压来计算的。电压被确定为两个分离的板之间的势能差异。电容器通过在板块和间隙产生的电场中储存能量来抵御电压的变化。当电流被施加到电路中时,电荷在电容器的板上积累。电压不能在电容器上瞬间改变。

电流不能通过电容器的板块
在一个电感器中,能量是以电流来计算的。电感器抵制电路中的电流变化。当一个恒定的电流通过电感器时,会产生一个磁场。作为磁场的一个属性,当电流突然增加或减少时,磁场内的电流将向相反方向变化VSDifFEr。这抵制或阻碍了整个电路中的电流变化。电感器抑制了电流的瞬间变化。
电流可以通过电感器的导线,但它在这样做的时候会产生一个磁场。

交流和直流电流
如果一个交流电流被施加到一个有电容和电阻的电路上,电压(或电磁场)将滞后于电流(取决于电容和频率),因为电容在抵制电压的变化。在这种情况下,电容器上的电荷随着电流的继续而积累,直到电容器内的电位差对电流来说是一个太大的反作用力。
如果一个交流电流被施加到一个有电感和电阻的电路上,电流将滞后于电压(取决于电感和频率),因为电感在抵制电流的变化。在施加直流电流的情况下,电流将从低处开始,增加到稳定状态,与电容器成反比。这是因为电感中的磁场正在抵制直流电流开启时发生的电流突然变化。当电流被关闭时,磁场将再次抵制这种变化。

电容器和电感器的频率
电容器最适合于传导高频信号。它们可以用来阻隔低频信号或噪音。电容器的大小可以改变被过滤掉的频率范围,而且不同大小的电容器可以组合使用。
电感器在低电平频率下传导效果最好,并能过滤掉高频信号和振荡。电感器可以与电容器一起使用,以限制电路中的频率范围。

电容器和电感器的应用
由于电容器在高频率下传导良好,它们通常用于高压电源,可以过滤掉噪音。传统上,它们被用于需要非常大的电容和功率水平的情况,如雷达。它们还被用于使用振荡信号的收音机等电子产品,在这种情况下,电容器的一个板可以放电,另一个板可以立即充电。电容器也通常被放置在微芯片旁边,以阻止直流信号的干扰;在这种情况下,它们是去耦电容vsdiffER

电感器在各种现代电子产品和电器中很受欢迎。电视机、收音机和火花塞都是电感器的日常用途。在频率或共振很重要的情况下,电感器可以与电容和电阻相结合,放大或限制电路中的振荡。传统的电感器通常太大,无法与现代的微芯片一起使用,但表面贴装电感器正在被制造得足够小,可用于当今的电子产品。其他类型的电感器有额外的功能,如在变压器中使用耦合电感器。

电容器和电感器的区别

特点 电容器 电感器
储存场 电场 磁场
抵抗电压或电流 电压 电流
导通电流 没有
交流电流 电压滞后 电流滞后
直流电流 电流随时间减少 电流随时间增加
最佳导通频率 高频率 低频率

电容器与电感器的总结

  • 电容器和电感器是类似的电气元件,它们阻碍电路中的电流;与电阻器不同,它们储存能量而不是耗散能量。
  • 电容器在电场中储存能量,而电感器在磁场中储存能量。
  • 电容器抵制电压的变化,电流不通过它们;电感器抵制电流的变化并传导。
  • 电容器在高频率下工作效果最好,而电感器在低频率下工作效果最好;它们可以结合起来,以过滤掉不需要的信号或频率。

电容器和电感器的区别

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