Induktor vs kapasitor

25

Saya seorang penggemar listrik Trainee dan perangkat keras pc. Saya hanya ingin tahu mengapa campuran induktor dan kapasitor digunakan pada motherboard? Mengapa tidak menggunakan kapasitor saja? Saya pikir induktor menyimpan muatan listrik tetapi menggunakan magnet. Apa yang istimewa tentang menyimpannya sebagai magnet?

Ageis
sumber
4
Singkatnya, induktor dan kapasitor memiliki sifat listrik yang berbeda, sebenarnya sangat berbeda. Yang satu bukan pengganti yang lain.
Olin Lathrop
6
@Cyber: Omong kosong. Induktor dan kapasitor adalah elemen rangkaian yang berbeda secara fundamental. Bahkan Anda bisa menganggapnya sebagai gambar cermin satu sama lain dengan tegangan dan arus terbalik. Anda dapat membangun sirkuit yang mensimulasikan satu menggunakan yang lain bersama dengan bagian lain, tetapi itu tidak membuat mereka entah bagaimana sama.
Olin Lathrop
1
Pikirkan OpAmps. Rangkaian pembeda dapat mensimulasikan induktor. (Saya seorang EE. Saya tahu mereka tidak sama)
CyberMen
1
Anda penggemar perangkat keras PC, bukan? Saya hanya ingin tahu mengapa PC menggunakan campuran drive dan chip RAM, bukan satu atau yang lain.
user253751
1
Jauh lebih cepat untuk mengakses data dari ram karena prosesor memiliki saluran khusus yang terhubung dengannya yang disebut FSB (Front side bus). Hard drive terhubung melalui serangkaian chip pengontrol dan bus karena itu jauh lebih jauh sehingga lebih lambat. Juga ukuran juga dapat Anda bayangkan berapa ram biaya 1000GB. Pasti lebih dari £ 40 quid! Selain itu saya tidak berpikir bahkan server yang sangat mahal memiliki jumlah ram.
Ageis

Jawaban:

28

Untuk menjawab ini dengan benar, Anda harus mengetahui sifat-sifat kapasitor dan induktor.

Induktor adalah salah satu komponen utama yang dibutuhkan oleh regulator switching. Kapasitor dan induktor mirip dengan cara kapasitor menolak perubahan tegangan dan induktor menolak perubahan arus. "Kekuatan" perlawanan mereka tergantung pada nilainya

Kapasitor banyak digunakan untuk membersihkan saluran catu daya, yaitu menghilangkan noise atau riak pada frekuensi (lebih tinggi). Induktor digunakan dalam mengalihkan catu daya di mana arus yang relatif konstan dilewatkan melalui induktor. Catu daya switching berfungsi karena sakelar dibuka dan ditutup dengan sangat cepat. Ketika sakelar ditutup, induktor 'diisi'. Ketika sakelar terbuka, energi ditarik dari induktor ke dalam beban. Biasanya catu daya tersebut dipisahkan dengan kapasitor untuk membuat saluran catu daya yang stabil.

Seorang induktor diperlukan untuk membuat prinsip ini berfungsi. Jika Anda tahu resistor yang memiliki resistansi yang sama untuk semua frekuensi sinyal, Anda harus melihat kapasitor sebagai resistor yang tidak terbatas untuk DC (0Hz) dan 0 untuk frekuensi tinggi. Induktor akan menjadi kebalikannya: resistansi akan 0 pada 0Hz, dan tak terbatas pada frekuensi tinggi. Namun kami tidak menyebut hambatan ini (yang hanya digunakan untuk resistor murni!) Tetapi impedansi.

Motherboard PC atau kartu grafis pada dasarnya tidak lebih dari ini. Mereka memiliki chip utama dan perutean di antara mereka, dan sebagian besar komponen lainnya adalah catu daya atau sedikit antarmuka antara chip atau konektor.

Hans
sumber
Pada motherboard pc induktor kemungkinan besar RF tersedak.
MathieuL
"Cara seberapa 'kuat' mereka bisa melawan"? Saya akan menyarankan edit tetapi saya tidak tahu apa yang seharusnya dikatakan! Kalimat terakhir paragraf pertama.
temporary_user_name
Apakah ini berarti bahwa kapasitor biasanya digunakan secara paralel dengan beban, sedangkan induktor digunakan secara seri?
naught101
15

Sifat dasar listrik dari sebuah kapasitor adalah bahwa tegangan melintasi kapasitor tidak dapat berubah secara instan, sedangkan properti dasar dari induktansi adalah bahwa arus melalui induktor tidak dapat berubah secara instan. Kapasitor melindungi tegangan dengan menyimpan energi dalam medan listrik, sedangkan induktor mempertahankan arus dengan menyimpan energi dalam medan magnet.

Salah satu hasil dari ini adalah bahwa sementara kapasitor melakukan yang terbaik pada frekuensi yang lebih tinggi, induktor melakukan yang terbaik pada frekuensi yang lebih rendah. Hasil lain adalah bahwa jika Anda menempatkan arus AC melalui kapasitor, tegangan akan tertinggal di belakang arus oleh beberapa fase sudut yang tergantung pada kapasitansi dan kapasitor frekuensi menghambat perubahan tegangan. Sementara itu jika Anda meletakkan tegangan AC di induktor, arus akan tertinggal tegangan dengan sudut fase yang tergantung pada induktansi dan frekuensi - induktor menghambat perubahan arus.

JustJeff
sumber
8

Dalam beberapa situasi, induktor dan kapasitor dapat saling menggantikan. Di negara lain, mereka tidak bisa. Tentu saja, mereka tidak pernah langsung menggantikannya. Apakah ini berarti bahwa beberapa rangkaian dapat sedikit dimodifikasi sehingga induktor digunakan sebagai pengganti kapasitor atau sebaliknya untuk mencapai tujuan yang sama. Beberapa sirkuit tidak bisa.

Induktor tidak menyimpan muatan dalam medan magnetnya, melainkan energi. Ketika medan magnet dibiarkan runtuh, induktor akan secara spontan menghasilkan tegangan. Tegangan biasanya jauh lebih tinggi daripada tegangan yang sebelumnya diterapkan pada induktor. Kapasitor tidak akan pernah menunjukkan tegangan yang lebih besar dari apa yang diberikan padanya. Jadi misalnya, kapasitor tidak dapat digunakan untuk membangun koil pengapian untuk mesin bensin.

Kapasitor secara seri mirip dengan induktor secara paralel, dalam beberapa hal. Kedua pendekatan dapat membuat filter dengan respons frekuensi yang sama. Namun, efek pemuatan dari sirkuit ini tidak sama. Kapasitor dalam blok seri DC, dan untuk sumber DC, sepertinya impedansi tak terbatas: beban seringan mungkin. Induktor paralel adalah kebalikannya: korsleting. Keduanya hanya terlihat serupa dari perspektif perangkat pemuat: ia melihat sinyal yang telah disaring high-pass, dan bebas dari DC. Tetapi DC tidak dihapus dengan cara yang sama. Memblokir sinyal dengan beban terbuka tidak sama dengan hubungan arus pendek sinyal ke ground.

Demikian juga, sebuah induktor dalam seri mirip dengan kapasitor secara paralel, tetapi sekali lagi, efek pemuatan tidak sama. Kita dapat menggunakan kapasitor untuk mencegah AC, atau AC di atas frekuensi tertentu, memasuki sirkuit, dengan memuntahkan sinyal-sinyal itu ke kembalinya. Terkadang itu bisa diterima, seperti saat memblokir noise RF dari memasuki perangkat. Dalam beberapa kasus lain, shunting AC ke ground dapat membuat beban yang tidak dapat diterima pada sumber sinyal itu. Induktor dapat memblokir AC dengan membuat impedansi tinggi terhadapnya.

Jadi, bahkan di sirkuit di mana kita berpotensi menggantikan induktor paralel untuk kapasitor seri dan sebaliknya, pertimbangan untuk perbedaan pemuatan mungkin mengharuskan kita untuk memilih satu atau yang lain.

Kaz
sumber
3

Ini adalah pertanyaan yang membingungkan saya untuk sementara waktu juga, saya bahkan melakukan simulasi "step-down" converter tanpa induktor jadi sekarang saya tahu apa yang salah :-).

Pada dasarnya, jika Anda melewatkan induktor, itu akan berfungsi. Tetapi efisiensi akan seperti dalam regulator linier - penurunan tegangan hanya akan disebabkan oleh penurunan resistor parasit dari suplai 12v ke kapasitor keluaran.

Induktor bekerja seperti resistor di sini, tetapi tidak membuang energi, melainkan memompakannya ke kapasitor secara perlahan.

BarsMonster
sumber
3

Induktor diletakkan sejajar untuk menyaring kebisingan listrik. Tutup ditempatkan secara paralel untuk mengeluarkan suara ke ground. Keduanya dapat menyebabkan pergeseran fasa antara tegangan dan arus, tetapi mereka melakukannya dalam arah yang berlawanan sehingga efeknya dibatalkan.

Jim C
sumber
... 'jadi efeknya membatalkan' secara umum tidak benar. Filter LC dapat dirancang untuk perubahan fase nol pada satu frekuensi . Semua frekuensi lain akan mengalami pergeseran fasa.
Transistor
3

XC=XL.XL.=2πfL.XC=12πfCV=0,707VmSebuahx

Gunnish
sumber
1

Inti dari jawaban diberikan oleh Jim C. Sebagian besar bahan didaktik menunjukkan kapasitor dalam seri yang setara dengan induktor secara paralel, dan sebaliknya. Itu tidak sepenuhnya benar, karena masing-masing akan menggeser fase ke arah yang berlawanan. Jadi, jika Anda tidak ingin shift, Anda harus menggabungkan induktor dan kapasitor. Dalam beberapa keadaan, pergeseran hanya dapat diterima dalam satu arah, sehingga Anda dapat menggunakan kapasitor atau induktor sesuai dengan itu. Berikut ini penjelasan lengkap tentang subjek tersebut.

fceconel
sumber