インダクタンスとキャパシタンスは電気工学の基本概念であり、電子回路において重要な役割を果たします。これら 2 つの特性はコンポーネントの動作と電気エネルギーの流れを支配するため、回路の設計と解析にはこれら 2 つの特性を理解することが不可欠です。この記事では、インダクタンスとキャパシタンスの定義を詳しく掘り下げ、それらの主な違いを強調し、それらの動作を支配する方程式を示します。
インダクタンス
インダクタンスとは、導体を通過する電流の変化に抵抗する導体の固有の特性を指します。導体のインダクタンスは、導体の巻き数と導体の材質の透磁率によって決まります。インダクタンス、巻数、透磁率の関係を表す式は次のとおりです。
記号「L」はヘンリー（H）で測定されたインダクタンスを表し、「N」は導体の巻き数を表し、「μ」は導体の材料の透磁率を表し、「A」は導体の断面積を表します。導体。
キャパシタンス
静電容量は、電圧が印加されたときに電界にエネルギーを蓄積する 2 つの導体の特性です。ファラッド (F) は、静電容量を測定するための指定単位です。 2 つの導体に関連する静電容量は、導体の面積と導体の間にある材料の誘電率の両方に正比例します。静電容量の方程式は次のとおりです。
記号「C」はファラッド (F) で測定された静電容量を示し、記号「ε」は導体間に存在する材料の誘電率を表します。記号「A」は導体の面積を示し、記号「d」は導体間の距離を示します。
インダクタンスとキャパシタンスの違い
インダクタンスとキャパシタンスの主な違いは、その動作にあります。インダクタンスは電流の流れの変化に抵抗しますが、キャパシタンスは電界内でエネルギーを蓄えます。インダクタンスも単一導体の特性ですが、キャパシタンスは 2 本の導体の特性です。
| 違い | コンデンサ | インダクタ |
|---|---|---|
| 関数 | 電荷を蓄積および放出します。 | 電流の変化に反対します。 |
| リアクタンス | 容量性リアクタンス (周波数とともに減少します)。 | 誘導リアクタンス (周波数とともに増加)。 |
| エネルギー貯蔵 | 電界 | 磁場 |
| 位相シフト | 電流に対して電圧に 90 度の位相シフトを引き起こします。 | 電圧に対して電流に 90 度の位相シフトを引き起こします。 |
| 応用 | フィルタリング、タイミング、エネルギー貯蔵。 | フィルタリング、エネルギー貯蔵、変圧器。 |
| 時間応答 | 電圧変化に瞬時に反応します。 | 瞬時の電流変化に強い。 |
結論
インダクタンスとキャパシタンスは、電子回路で重要な役割を果たす基本的な電気特性です。インダクタはインダクタンスを示し、電流の流れの変化に抵抗しますが、コンデンサは静電容量を示し、電荷を蓄積します。