Diferencia entre inductancia y capacitancia

Diferencia clave: inductancia vs capacitancia
 

Inductancia y capacitancia son dos de las propiedades principales de los circuitos RLC. Los inductores y condensadores, que están asociados con inductancia y capacitancia, respectivamente, se usan comúnmente en generadores de forma de onda y filtros analógicos. La diferencia clave entre inductancia y capacitancia es que La inductancia es una propiedad de un conductor de transporte actual que genera un campo magnético alrededor del conductor mientras La capacitancia es una propiedad de un dispositivo para mantener y almacenar cargas eléctricas.

CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. Que es inductancia
3. ¿Qué es la capacitancia?
4. Comparación de lado a lado - inductancia vs capacitancia
5. Resumen

Que es inductancia?

La inductancia es la "propiedad de un conductor eléctrico por el cual un cambio en la corriente a través de él induce una fuerza electromotriz en el mismo conductor".  Cuando se envuelve un cable de cobre alrededor de un núcleo de hierro y los dos bordes de la bobina se colocan en terminales de batería, el conjunto de la bobina se convierte en un imán. Este fenómeno ocurre debido a la propiedad de la inductancia.

Teorías de inductancia

Hay varias teorías que describen el comportamiento y las propiedades de la inductancia de un conductor de transporte actual. Una teoría inventada por el físico, Hans Christian Ørsted, afirma que un campo magnético, B, se genera alrededor del conductor cuando una corriente constante, yo, lo está pasando por. A medida que cambia la corriente, también lo hace el campo magnético. Ley de Ørsted se considera el primer descubrimiento de la relación entre electricidad y magnetismo. Cuando la corriente fluye del observador, la dirección del campo magnético es en sentido horario.

Figura 01: Ley de Oersted

De acuerdo a Ley de inducción de Faraday, Un campo magnético cambiante induce una fuerza electromotriz (EMF) en conductores cercanos. Este cambio del campo magnético es relativo al conductor, es decir, el campo puede variar o el conductor puede moverse a través de un campo estable. Esta es la base más fundamental de los generadores eléctricos.

La tercera teoría es Ley de Lenz, que establece que el EMF generado en el conductor se opone al cambio del campo magnético. Por ejemplo, si se coloca un cable conductor en un campo magnético y si el campo se reduce, se inducirá un EMF en el conductor de acuerdo con la ley de Faraday en una dirección por la cual la corriente inducida reconstruirá el campo magnético reducido. Si el cambio del campo magnético externo dφ está construyendo, el EMF (ε) inducirán en la dirección opuesta. Estas teorías han sido molidas en muchos dispositivos. Esta inducción EMF en el conductor en sí se llama auto-inductancia de la bobina, y la variación de la corriente en una bobina podría inducir una corriente en otro conductor cercano. Esto se llama inductancia mutua.

ε = -Dφ/DT

Aquí, el signo negativo indica la oposición del EMG al cambio del campo magnético.

Unidades de inductancia y aplicación

La inductancia se mide en Henry (H), la unidad SI lleva el nombre de Joseph Henry, quien descubrió la inducción de forma independiente. La inductancia se observa como 'L' en los circuitos eléctricos después del nombre de Lenz.

Desde la campana eléctrica clásica hasta las técnicas modernas de transferencia de energía inalámbrica, la inducción ha sido el principio básico en muchas innovaciones. Como se menciona al comienzo de este artículo, la magnetización de una bobina de cobre se usa para campanas y relés eléctricos. Se utiliza un relé para cambiar de corrientes grandes utilizando una corriente muy pequeña que magnetiza una bobina que atrae un polo de un interruptor de la corriente grande. Otro ejemplo es el interruptor de viaje o el disyuntor de corriente residual (RCCB). Allí, los cables vivos y neutros del suministro se pasan a través de bobinas separadas que comparten el mismo núcleo. En una condición normal, el sistema está equilibrado ya que la corriente en vivo y neutral es la misma. En una fuga de corriente en el circuito de inicio, la corriente en las dos bobinas será diferente, lo que hace un campo magnético desequilibrado en el núcleo compartido. Por lo tanto, un polo de interruptor atrae al núcleo, de repente desconectando el circuito. Además, una serie de otros ejemplos, como transformador, sistema RF-ID, método de carga de potencia inalámbrica, cocinas de inducción, etc. podría ser dado.

Los inductores también son reacios a los cambios repentinos de las corrientes a través de ellas. Por lo tanto, una señal de alta frecuencia no pasaría a través de un inductor; Solo pasarían los componentes que cambian lentamente. Este fenómeno se emplea en el diseño de circuitos de filtro analógico de paso bajo.

¿Qué es la capacitancia??

La capacitancia de un dispositivo mide la capacidad de contener una carga eléctrica en él. Un condensador básico está compuesto por dos películas delgadas de material metálico y un material dieléctrico intercalado entre ellas. Cuando se aplica un voltaje constante a las dos placas de metal, se almacenan cargas opuestas en ellas. Estos cargos permanecerán incluso si se elimina el voltaje. Además, cuando se coloca la resistencia R que conecta las dos placas del condensador cargado, el condensador descarga. La capacitancia C del dispositivo se define como la relación entre la carga (Q) Sostiene y el voltaje aplicado, V, para cargarlo. La capacitancia se mide por Farads (f).

C = Q/V

El tiempo necesario para cargar el condensador se mide por la constante de tiempo dada en: r x c. Aquí, R es la resistencia a lo largo del camino de carga. La constante de tiempo es el tiempo que el condensador tarda en cobrar el 63% de su capacidad máxima.

Propiedades de capacitancia y aplicación

Los condensadores no responden a las corrientes constantes. En la carga del condensador, la corriente a través de él varía hasta que se carga por completo, pero después de eso, la corriente no pasa el condensador. Esto se debe a que la capa dieléctrica entre las placas de metal hace que el condensador sea un "descuento". Sin embargo, las respuestas del condensador a diferentes corrientes. Al igual que la corriente alterna, el cambio del voltaje de CA podría cargar o descargar aún más un condensador, lo que lo convierte. Este efecto se utiliza para diseñar filtros analógicos de paso alto.

Además, hay efectos negativos en la capacitancia también. Como se mencionó anteriormente, los cargos que transportan corriente en los conductores hacen capacitancia entre sí y los objetos cercanos. Este efecto se llama como capacitancia perdida. En las líneas de transmisión de potencia, la capacitancia perdida podría ocurrir entre cada línea, así como entre las líneas y la tierra, las estructuras de soporte, etc. Debido a las grandes corrientes llevadas a cabo por ellos, estos efectos callejeros afecta considerablemente las pérdidas de energía en las líneas de transmisión de energía.

Figura 02: condensador de placa paralela

 ¿Cuál es la diferencia entre inductancia y capacitancia??

Resumen - inductancia vs capacitancia

Inductancia y capacitancia son propiedades independientes de dos componentes eléctricos diferentes. Si bien la inductancia es una propiedad de un conductor de transporte actual para construir un campo magnético, la capacitancia es una medida de la capacidad de un dispositivo para mantener cargas eléctricas. Ambas propiedades se utilizan en varias aplicaciones como base. Sin embargo, estos también se convierten en una desventaja en términos de pérdidas de energía. La respuesta de la inductancia y la capacitancia a las variables corrientes indican un comportamiento opuesto. A diferencia de los inductores que pasan voltajes de CA que cambian lentos, los condensadores bloquean los voltajes de frecuencia lenta que los pasa. Esta es la diferencia entre inductancia y capacitancia.

Referencia:
1.Sears, F. W., & Zemansky, M. W. (1964). Física universitaria.Chicago
2.Capacidad. (norte.d.). Consultado el 30 de mayo de 2017 de http: // www.physbot.co.Reino Unido/capacitancia.html
3.Inducción electromagnética. (2017, 03 de mayo). Consultado el 30 de mayo de 2017 de https: // en.Wikipedia.org/wiki/electromagnetic_induction#Faraday.27S_LAW_OF_INDUCTION_AND_LENZ.27S_LAW

Imagen de cortesía:
1. "Electromagnetismo" por el usuario: Stannered - Imagen: Electromagnetismo.PNG (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Condensador de placa paralela" por InducleOad - Dibujo propio (dominio público) a través de Commons Wikimedia