Abi induktoriun kondensatori ir izšķirīgas elektrisko ķēžu daļas, tomēr tie veic dažādus uzdevumus. Šīs sastāvdaļas kopā ar rezistoriem veido elektronisko ķēžu mugurkaulu un ir būtiskas, lai to spētu kontrolēt un manipulēt ar elektriskajiem signāliem. Induktoriem ir plašs lietojums, ņemot vērā to unikālo spēju uzglabāt enerģiju magnētiskā lauka veidā. Induktori kalpo izšķirošai funkcijai elektrisko strāvu regulēšanā un stabilizēšanā, un tos plaši izmanto barošanas avotos un transformatoros. Viņu raksturīgā īpašība, kas izturas pret izmaiņām pašreizējā situācijā, padara tās īpaši efektīvas svārstību mazināšanā, tādējādi veicinot konsekventas un uzticamas enerģijas plūsmas uzturēšanu. Turklāt induktoriem ir acīmredzami automobiļu sistēmās, it īpaši aizdedzes sistēmās, kur tie atvieglo zemas sprieguma akumulatora jaudas pārveidošanu par augstsprieguma impulsiem.
No otras puses, kondensatori arvien vairāk tiek atzīti par galvenajiem elementiem, pateicoties to unikālajai spējai uzglabāt elektrisko lādiņu. Plaši izvietoti filtrēšanas shēmās, savienošanas ķēdēs un jaudas koeficienta korekcijas mehānismos, kondensatori izceļas ar spēju uzglabāt un atbrīvot enerģiju, kā to pieprasa ķēde. Viņu klātbūtne ir būtiska laika ķēdēs, kur kontrolēta enerģijas izdalīšanās ir obligāta un sprieguma regulēšanā, kur kondensatori palīdz izlīdzināt sprieguma līmeni. Tie kalpo kā pagaidu enerģijas uzkrāšanas ierīces. Elektroniskās ierīcēs, piemēram, kamerās un zibspuldzēs, kondensatori uzkrāj enerģiju un, ja nepieciešams, ātri izlādējas, kā tas ir kameras zibspuldzes gadījumā. Elektriskos motoros kondensatorus bieži izmanto, lai starta laikā nodrošinātu sākotnēju enerģijas pārrāvumu, palīdzot pārvarēt inerci.
Kā darbojas induktors?
Ikreiz, kad elektriskā strāva pārvietojas caur induktoru, enerģija tiek saglabāta magnētiskā lauka formā. Tā pamatā ir elektromagnētiskās indukcijas principi, proti, Faraday likums. Iekļausim detaļām par to, kā tas darbojas.
Induktors ir stieples spole, kas rada magnētisko lauku, kad caur to pārvietojas elektriskā strāva. Kad mainās magnētiskais lauks ap to, tiek ierosināts elektromotīvais spēks (EMF) vai spriegums, kā mainās magnētiskais lauks ap to. Sākumā, kad strāva sāk plūst, ap spoli tiek izveidots magnētiskais lauks. Strāvas plūsmas variācijas saskaras ar induktora pretestību. Cik ilgi vien iespējams, induktors pretosies jebkuram strāvas izmaiņu ātruma pieaugumam, kad magnētiskais lauks stiprinās.
Induktors glabā elektrisko enerģiju magnētiskās enerģijas veidā tās spolē. Uzglabātās enerģijas daudzums ir proporcionāls strāvas laukumam, kas plūst caur induktoru. Ikreiz, kad notiek strāva, kas iet caur induktoru, magnētiskais lauks vājina un izraisa spriegumu pretējā virzienā. Kad šis izraisītais spriegums tiek piemērots pretstatā iegūtajām strāvas izmaiņām, uzglabāto enerģiju atgriež ķēdē. Likme, kādā induktors reaģē uz strāvas izmaiņām, raksturo tā laika konstante. Lielāka induktivitāte vai lielāks spoles tinumu skaits palielina laika konstanti, padarot induktoru izturīgāku pret straujajām strāvas izmaiņām.
Kā darbojas kondensators?
Kondensators ir katras elektroniskās ierīces būtiska sastāvdaļa, jo tā spēja uzglabāt un atbrīvot elektrisko lādiņu. Elektrostatika un elektriskā lādiņa uzglabāšana ir būtiska tā darbībai. Kondensatoram ir pāris vadošu plākšņu, kas atdalītas ar dielektrikas slāni. Plāksnēm var izmantot metālu, turpretim dielektriskajam var izmantot keramiku, plastmasu vai šķidru elektrolītu. Ja visos kondensatora spailēs tiek pielietots spriegums, starp kondensatora plāksnēm tiek ģenerēts elektriskais lauks. Viena plāksne elektronu atgrūšanas rezultātā iegūst neto pozitīvo lādiņu. Otra plāksne iegūst neto negatīvo lādiņu, jo elektroni tiek novilkti no pirmā. Kad tā lādiņi ir atdalīti, visā kondensatorā tiek izveidots spriegums.
Secinājums
Gan induktori, gan kondensatori glabā enerģiju, bet dažādos veidos un ar dažādām īpašībām. Induktors enerģijas glabāšanai izmanto magnētisko lauku. Kad strāva plūst caur induktoru, ap to uzkrājas magnētiskais lauks, un šajā laukā tiek saglabāta enerģija. Enerģija tiek atbrīvota, kad sabrūk magnētiskais lauks, izraisot spriegumu pretējā virzienā. No otras puses, kondensators enerģijas glabāšanai izmanto elektrisko lauku. Elektriskais lauks tiek ražots, ja spriegums tiek novietots pāri kondensatora plāksnēm, un šajā laukā enerģija tiek saglabāta lādiņu atdalīšanas rezultātā uz plāksnēm. Enerģija tiek atbrīvota, kad kondensators izlādējas, ļaujot saglabātajam lādiņam plūst caur ķēdi.