Principal diferença - Capacitor vs. Indutor

Capacitores e indutores são ambos componentes do circuito que se opõem às mudanças na corrente nos circuitos. o principal diferença entre o capacitor e o indutor é que um capacitor armazena energia na forma de um campo elétrico enquanto um indutor armazena energia na forma de um campo magnético.

O que é um capacitor

Um capacitor é um dispositivo que pode armazenar energia na forma de um campo elétrico. A forma mais simples de um capacitor consiste em duas placas condutoras paralelas separadas por um isolante (uma substância “dielétrica”) entre elas.

Estrutura de um capacitor

Quando um capacitor é conectado a um circuito elétrico, o excesso de cargas se acumula nas placas do capacitor. As duas placas adquirem as mesmas quantidades de cargas opostas. Como resultado, um campo elétrico se desenvolve através das placas.

Capacitância

é definido como a razão de carga

armazenado na placa de um capacitor para a diferença de potencial

através do capacitor.

Se as placas paralelas têm uma área de superfície

cada um, e eles são separados por uma distância

com um dielétrico com uma permissividade

entre eles, então a capacitância das placas é dada por

A energia

armazenado em um capacitor com uma capacitância

quando tem uma diferença de potencial

através dele é dado por:

Se um capacitor for conectado em série com um resistor em um circuito CC, quando o circuito for ligado, a corrente fluirá. No entanto, conforme as cargas se acumulam nos capacitores, a diferença de potencial que se desenvolve entre eles se opõe à diferença de potencial que está conduzindo a corrente. Uma vez que a diferença de potencial do capacitor aumenta, a corrente decai exponencialmente e, eventualmente, o fluxo de corrente cessa. Se um capacitor estiver conectado a um circuito AC, em vez disso, o reatância capacitiva faz com que a corrente conduza a fem.

O que é um indutor

Um indutor é um dispositivo que pode armazenar energia na forma de um campo magnético. A forma mais simples de um indutor consiste em um condutor enrolado.

Vários tipos diferentes de indutores

Quando um indutor é conectado a um circuito elétrico, uma corrente flui pelas bobinas do condutor. Como os campos magnéticos se formam em torno de cargas em movimento, um campo magnético se forma dentro da bobina. Se o fluxo magnético através da bobina for dado por

, e se a bobina tiver

gira e a corrente fluindo em torno da bobina é

então o indutância

É dado por:

A energia magnética armazenada em um indutor com indutância

carregando uma corrente

É dado por:

Se um indutor for conectado a um circuito CC em série com um resistor, quando o circuito for ligado e a corrente começar a fluir nas bobinas do indutor, haverá uma mudança no fluxo magnético através da bobina. De acordo com as leis de Faraday e Lenz, um EMF se desenvolveria através do indutor que se opõe ao fluxo crescente de corrente. A oposição é mais forte quando a chave é apenas ligada, mas fica mais fraca à medida que a taxa de variação da corrente diminui. Eventualmente, uma corrente constante flui no circuito. Se o circuito CC for desligado, conforme a corrente através das bobinas do indutor cai, há novamente uma taxa de variação do campo magnético através da bobina e, portanto, o indutor deve se opor à redução da corrente. A figura abaixo mostra como ocorrem essas mudanças na corrente:

Um indutor em um circuito DC

Quando um indutor é conectado a um circuito AC, o reatância indutiva faz com que a corrente fique para trás em relação ao EMF.

Diferença entre capacitor e indutor

Armazenamento de energia:

Capacitores armazenar energia na forma de um campo elétrico.

Indutores armazenar energia na forma de campos magnéticos.

Características do capacitor e indutor:

No circuito DC:

Quando um capacitor é adicionado em série com um resistor em um circuito DC e o circuito é ligado, a corrente é inicialmente alta, mas depois cai para zero exponencialmente.

Quando um indutor é adicionado em série com um resistor em um circuito DC e o circuito é ligado, inicialmente a corrente é pequena, mas a corrente aumenta com o tempo.

No circuito AC:

Quando um capacitor é adicionado a um circuito CA, ele transforma o condutor de corrente em EMF.

Se um indutor é adicionado a um circuito CA, faz com que a corrente fique atrás do EMF.

Atual:

Nenhuma corrente passa por um do capacitor pratos.

No entanto, a corrente passa pelas bobinas em um indutor.

Cortesia de imagem:

“Esquema de um capacitor de placa paralela com um espaçador dielétrico…” por Papa November (versão SVG feita por ele mesmo da Imagem: Dielectric.png, incorporando Imagem: Capacitor schematic.svg como sua base.) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

“Componente eletrônico - vários pequenos indutores” por mim (fotografia) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons