Mengapa induktor berperilaku sebagai kapasitor pada frekuensi tinggi?

20

Sebenarnya, saya hanya diberitahu ini secara anekdot oleh seorang instruktur, tetapi bisakah seseorang menjelaskan fisika yang sedang bermain?

Saya telah diberitahu bahwa jika sebuah induktor didorong pada frekuensi yang cukup tinggi, itu akan mulai berperilaku sebagai kapasitor, tetapi saya tidak tahu mengapa.

Michael
sumber

Jawaban:

36

Induktor yang ideal tidak akan berperilaku seperti kapasitor, tetapi di dunia nyata tidak ada komponen yang ideal.

Pada dasarnya, setiap induktor nyata dapat merupakan induktor ideal yang memiliki resistor secara seri dengan itu (resistansi kawat) dan kapasitor secara paralel dengan itu (kapasitansi parasit).

Sekarang, dari mana kapasitansi parasit berasal? sebuah induktor terbuat dari kumparan kawat berinsulasi, jadi ada kapasitor kecil di antara belitan (karena ada dua bagian kawat yang dipisahkan oleh isolator). Setiap bagian belitan memiliki potensi yang sedikit berbeda (karena induktansi dan hambatan kawat).

Ketika frekuensi meningkat, impedansi induktor meningkat sedangkan impedansi kapasitor parasit menurun, sehingga pada beberapa frekuensi tinggi impedansi kapasitor jauh lebih rendah daripada impedansi induktor, yang berarti induktor Anda berperilaku seperti kapasitor. Induktor juga memiliki frekuensi resonansi sendiri.

Inilah sebabnya mengapa beberapa induktor frekuensi tinggi memiliki belitan yang berjauhan - untuk mengurangi kapasitansi.

Pentium100
sumber
1
Sempurna, terima kasih. Jadi pada beberapa frekuensi di mana omega L = 1 / {omega c}, induktor akan beresonansi dengan dirinya sendiri (induktor ideal dengan kapasitansi parasit). terima kasih atas masukannya.
Michael
Selama kita menyebutkan elemen-elemen parasit dari sebuah induktor, mungkin patut ditambahkan bahwa induktor (secara efektif) memiliki sebuah resistor yang paralel dengan dirinya sendiri. Tidak ada resistor fisik, tetapi kerugian di inti karena arus eddy dan histeresis umumnya dimodelkan seperti itu, misalnya dalam SPICE.
scanny
16

Apa yang dikatakan Pentium100. Saya hanya bisa menambahkan ilustrasi. Maafkan keterampilan menggambar tangan saya.

masukkan deskripsi gambar di sini

Nick Alexeev
sumber
2

Kapasitor memiliki dua pelat konduktif yang terpisah oleh isolator. Lilitan kawat dalam koil juga dapat membuat kapasitor karena di antara setiap putaran kawat terdapat dua konduktor yang dipisahkan oleh isolator, yang dapat berupa udara, enamel, keramik, dll. Ketika frekuensi yang tepat diterapkan pada induktor, kapasitansi -turn dapat membuat sirkuit resonansi. Kapasitansi antar belokan ini hanya terjadi pada AC dan bukan DC karena induktornya pendek dengan DC.

MarkSchoonover
sumber
Alasan lain mengapa induktor udara memiliki belitan yang lebih lebar adalah untuk menangani level daya RF yang lebih tinggi.
MarkSchoonover