ทำไมตัวเหนี่ยวนำทำตัวเป็นตัวเก็บประจุที่ความถี่สูง


20

อันที่จริงฉันได้รับการบอกเล่าเรื่องนี้โดยผู้สอนเท่านั้น แต่ใครบางคนสามารถอธิบายฟิสิกส์ที่เล่นได้?

ฉันได้รับแจ้งว่าหากตัวเหนี่ยวนำถูกขับด้วยความถี่ที่สูงพอมันจะเริ่มทำงานเป็นตัวเก็บประจุ แต่ฉันไม่สามารถหาสาเหตุได้

คำตอบ:


36

ตัวเหนี่ยวนำในอุดมคติจะไม่ทำตัวเหมือนตัวเก็บประจุ แต่ในโลกแห่งความเป็นจริงไม่มีองค์ประกอบในอุดมคติ

โดยพื้นฐานแล้วตัวเหนี่ยวนำใด ๆ ที่แท้จริงอาจเป็นของตัวเหนี่ยวนำในอุดมคติที่มีตัวต้านทานในชุดที่มี (ความต้านทานลวด) และตัวเก็บประจุในแบบคู่ขนานกับมัน (ความจุกาฝาก)

ตอนนี้ความสามารถของกาฝากมาจากไหน? ตัวเหนี่ยวนำทำจากขดลวดของฉนวนดังนั้นจึงมีตัวเก็บประจุขนาดเล็กระหว่างขดลวด (เนื่องจากมีสองส่วนของเส้นลวดคั่นด้วยฉนวน) แต่ละส่วนของขดลวดมีศักยภาพแตกต่างกันเล็กน้อย (เนื่องจากลวดเหนี่ยวนำและความต้านทาน)

เมื่อความถี่เพิ่มขึ้นอิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นขณะที่อิมพิแดนซ์ของคาปาซิเตอร์ลดลงดังนั้นความถี่สูงอิมพีแดนซ์ของตัวเก็บประจุจึงต่ำกว่าอิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำซึ่งหมายความว่า ตัวเหนี่ยวนำยังมีความถี่ด้วยตนเอง

นี่คือสาเหตุที่ตัวเหนี่ยวนำความถี่สูงบางเส้นมีขดลวดอยู่ห่างกัน - เพื่อลดความจุ


1
สมบูรณ์แบบขอบคุณ ดังนั้นในบางความถี่ที่โอเมก้า L = 1 / {omega c} ตัวเหนี่ยวนำจะดังก้องด้วยตัวมันเอง (ตัวเหนี่ยวนำอุดมคติที่มีความจุกาฝาก) ขอบคุณสำหรับการป้อนข้อมูล
Michael

ตราบใดที่เราแจกแจงองค์ประกอบกาฝากของตัวเหนี่ยวนำมันก็น่าจะเพิ่มว่าตัวเหนี่ยวนำ (มีประสิทธิภาพ) มีตัวต้านทานในแนวขนานกับตัวมันเอง ไม่มีตัวต้านทานทางกายภาพ แต่การสูญเสียในแกนเนื่องจากกระแสวนและฮิสเทรีซีสนั้นเป็นแบบอย่างเช่นใน SPICE
scanny


2

ตัวเก็บประจุมีแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นแยกกันโดยฉนวน การเลี้ยวของขดลวดในขดลวดสามารถสร้างตัวเก็บประจุได้เนื่องจากในแต่ละรอบของลวดจะมีตัวนำสองเส้นคั่นด้วยฉนวนซึ่งอาจเป็นอากาศเคลือบฟันเซรามิค ฯลฯ เมื่อความถี่ที่ถูกต้องถูกนำไปใช้กับตัวเหนี่ยวนำ - ความจุกระแสสามารถสร้างวงจรเรโซแนน ความสามารถในการเลี้ยวต่อเนื่องนี้เกิดขึ้นกับ AC และไม่ใช่ DC เนื่องจากตัวเหนี่ยวนำนั้นสั้นกับ DC


อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้ตัวเหนี่ยวนำอากาศมีขดลวดที่มีระยะห่างที่กว้างขึ้นเพื่อรองรับระดับพลังงาน RF ที่สูงขึ้น
MarkSchoonover
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.