电容器是电气元件,类似于电阻器和电感器,阻碍电路中的电流。然而,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。电容器利用电场储存能量。
与电容器一样,电感器是电路中用来阻止电流变化或滤除某些频率的电气元件。电感器在磁场中储存能量,从而保持电路中的电流。
电容器有两个导电板,通常由用作绝缘体的介电材料隔开。理论上,气隙可以将板分开,但由于能量损失,这种设计效率极低。常见的电容器类型包括:
电感器就是一根电线,几乎总是绕着两个端子。电感器可以耦合,可以具有特殊的外壳,并且可以在线圈内具有不同的芯材料。最小的电感器往往比最小的电容器大得多,因为线圈比电容器极板的薄层占据更多的空间。然而,表面贴装电感器已经变得更小,以适应像**这样的小设备。一些典型的电感器类型包括:
电容器在电场中储存能量。
电感器在磁场中储存能量。
在电容器中,能量是用电压来计算的。电压被确定为两个分离板之间的势能差。电容器通过在极板和间隙产生的电场中储存能量来抵抗电压的变化。当电流施加到电路上时,电荷在电容器的极板上积聚。因此,电容器上的电压不能瞬间改变。
在电感器中,能量是用电流来计算的。电感器抵抗电路中电流的变化。当恒定电流流过电感器时,就会产生磁场。作为磁场的一种性质,当电流突然增大或减小时,磁场中的电流会发生相反的变化。这会抵抗或阻碍通过电路的电流变化。电感器抑制电流瞬间变化。
如果将交流电流施加到带有电容器和电阻器的电路上,电压(或电动势)将滞后于电流(取决于电容和频率),因为电容器抵抗电压的变化。如果换成直流电路,电流将开始升高并衰减到0。在这种情况下,电容器上的电荷会随着电流的持续而累积,直到电容器内的电位差对电流的反作用力过大为止。
如果将交流电流施加到带有电感和电阻器的电路上,电流将滞后于电压(取决于电感和频率),因为电感抵抗电流的变化。当施加直流电流时,电流将开始变小,并增加到稳定状态,与电容器相反。这是因为电感器中的磁场阻止了直流电流开启时电流的突然变化。当电流被切断时,磁场将再次抵抗这种变化。
电容器最适合传导高频信号。它们可以用来屏蔽低频信号或噪声。电容器的大小可以改变被过滤掉的频率范围,并且可以组合不同大小的电容器。
电感器在低电平频率下的传导效果最好,可以滤除高频信号和振荡。电感器可与电容器串联使用,以限制电路中的频率范围。
由于电容器在高频下导通良好,因此通常用于高压电源中,可以滤除噪声。传统上,它们被用于需要非常大的电容和功率水平的场合,如雷达中。它们也用于电子产品,如收音机,使用振荡信号,其中一个电容板可以放电,另一个可以立即充电。电容器通常也放置在微芯片旁边,以阻挡直流信号的干扰;在这种情况下,它们是去耦合电容器。
电感器广泛应用于各种现代电子产品和电器中。电视机、收音机和火花塞都是电感器的日常用品。在频率或共振很重要的情况下,电感器可以与电容器和电阻器结合,以放大或限制电路中的振荡。传统的电感器通常太大,不能与现代的微芯片一起使用,但是表面贴装电感器被**得足够小,以适应今天的电子产品。其他类型的电感器有额外的功能,比如在变压器中使用耦合电感器。
特色 | 电容器 | 电感器 |
存储字段 | 电场 | 磁场 |
抗电压或电流 | 电压 | 当前 |
传导电流 | 不 | 是的 |
交流电流 | 电压滞后 | 电流滞后 |
直流电流 | 电流随时间减小 | 电流随时间增加 |
最佳传导频率 | 高频 | 低频 |
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