电感(inductance)和电容(capacitance)的区别

电感和电容是RLC电路的两个主要特性。在波形发生器中，常用的分别是电感和电容滤波器。电感和电容之间的关键区别在于，电感是载流导体的一种特性，它在导体周围产生磁场，而电容是一种保持和储存电荷的装置的特性。

内容1。概述和主要区别2。什么是入职培训3。什么是容量4。并排比较-电感与电容5。摘要

什么是电感(inductance)？

电感是“一个导体的特性，通过它电流的变化在导体本身产生电动势”。当一根铜线缠绕在铁芯上，线圈的两个边缘放在电池端子上时，线圈组件就变成了磁铁。这种现象的发生是由于电感的特性。

电感理论

有几种理论可以描述载流导体电感的行为和特性。物理学家Hans ChristianØrsted发明的一种理论认为，当恒定电流I通过导体时，导体周围会产生磁场B。随着电流的变化，磁场也随之改变。Ørsted定律被认为是第一次发现电和磁之间的关系。当电流离开观察者时，磁场的方向是顺时针的。

图01：欧斯特定律

根据法拉第感应定律，变化的磁场在附近的导体中产生电动势（EMF）。磁场的这种变化是相对于导体的，也就是说，磁场可以变化，或者导体可以通过一个稳定的磁场。这是发电机最基本的基础。

第三种理论是Lenz定律，它指出导体中产生的电动势与磁场的变化相反。例如，如果将一根导线置于磁场中，并且磁场减小，则根据法拉第定律，在导体中会感应到一个电动势，感应电流将按照该方向重建减小的磁场。当外加磁场dφ发生变化时，电动势（ε）的感应方向相反。这些理论已被许多理论所证实。这种在导体中的电动势感应被称为线圈的自感，线圈中电流的变化也可以在邻近的另一个导体中产生电流。这叫做互感。

ε=-dφ/dt

在这里，磁场的反方向表示磁场的变化。

电感单位及其应用

电感是用亨利（H）来测量的，亨利是以独立发现感应的约瑟夫·亨利命名的国际单位制。电感在电路中以Lenz的名字命名为“L”。

从经典的电铃到现代的无线功率传输技术，感应一直是许多创新的基本原理。如本文开头所述，铜线圈的磁化作用用于电铃和继电器。继电器是用来切换大电流使用一个非常小的电流磁化线圈吸引一个大电流开关的极点。另一个例子是跳闸开关或剩余电流断路器（RCCB）。在那里，电源的带电和中性线通过共用同一芯线的独立线圈。在正常情况下，由于带电和中性点的电流相同，所以系统是平衡的。在家用电路中发生电流泄漏时，两个线圈中的电流将不同，从而在共用磁芯中形成不平衡磁场。因此，一个开关杆吸引到核心，突然断开电路。此外，还可以举出变压器、射频识别系统、无线充电方法、电磁炉等实例。

电感器也不愿意电流突然变化。因此，高频信号不会通过电感器；只有缓慢变化的元件才会通过。这种现象被用于设计低通模拟滤波器电路。

什么是电容(capacitance)？

一个装置的电容量是用来测量它保持电荷的能力。基本电容器由两层金属薄膜和夹在它们之间的介电材料组成。当一个恒定的电压施加在两个金属板上时，相反的电荷就会储存在它们上面。即使断开电压，这些电荷仍将存在。此外，当电阻R被放置在连接带电电容器的两块板上时，电容器放电。装置的电容C定义为它所保持的电荷（Q）和用来充电的外加电压v之间的比率。电容用法拉兹（F）测量。

C=Q/v

给电容器充电所用的时间是用时间常数R x C来测量的。这里，R是沿着充电路径的电阻。时间常数是电容器充电达到其最大容量63%所用的时间。

电容特性及应用

电容器对恒定电流不响应。在电容器充电时，通过它的电流会变化，直到它充满电，但之后，电流就不会通过电容器。这是因为金属板之间的介电层使电容器成为“关断开关”。然而，电容器对变化的电流有反应。和交流电一样，交流电压的变化可以进一步给电容器充电或放电，使其成为交流电压的“开关”。这种效应被用来设计高通模拟滤波器。

此外，电容也有负效应。如前所述，导体中携带电流的电荷在彼此之间以及附近物体之间形成电容。这种效应称为杂散电容。在输电线路中，线路之间以及线路与大地、支撑结构等之间都会产生杂散电容，由于其所携带的电流很大，这些杂散效应对输电线路的功率损耗有很大的影响。

图02：平行板电容器

电感(inductance)和电容(capacitance)的区别

总结 - 电感(inductance) vs. 电容(capacitance)

电感和电容是两个不同电气元件的独立特性。电感是载流导体产生磁场的一种特性，而电容是衡量设备保持电荷能力的指标。这两个属性都是在各种应用中使用的基础。然而，在功率损耗方面，这也成为一个不利因素。电感和电容对变化电流的响应表明了相反的行为。与通过缓慢变化的交流电压的电感器不同，电容器阻止通过它们的低频电压。这就是电感和电容的区别。

参考文献：1.Sears，F.W.和Zemansky，M.W.（1964年）。大学芝加哥物理2电容。（未注明）。2017年5月30日检索自http://www.phy**ot.co.uk/capacity.html3.电磁归纳。（2017年5月3日）。2017年5月30日检索自https://en.*********.org/wiki/electromic_归纳法#法拉第.27s_归纳法