Différence entre les condensateurs et les inducteurs

Que sont les condensateurs?

Les condensateurs sont des composants électriques, similaires aux résistances et aux inductances, qui gênent le courant dans un circuit. Cependant, contrairement à une résistance qui dissipe le courant, un condensateur stocke de l'énergie afin de préserver la tension dans le circuit. Les condensateurs utilisent un champ électrique pour stocker de l'énergie.

Quels sont les inducteurs?

Comme les condensateurs, les inductances sont des composants électriques utilisés dans un circuit pour empêcher les changements de courant ou filtrer certaines fréquences. Un inducteur stocke de l'énergie dans un champ magnétique, ce qui préserve le courant dans le circuit.

Différences entre condensateurs et inducteurs

1. Conception physique des condensateurs par rapport aux inducteurs

Les condensateurs ont deux plaques conductrices qui sont généralement séparées par un matériau diélectrique qui sert d’isolant. En théorie, un intervalle d'air peut séparer les plaques, mais cette conception est extrêmement inefficace en raison de la perte d'énergie. Les types courants de condensateurs incluent:

• Condensateurs en céramique
• Condensateurs au tantale
• Condensateurs électrolytiques

Un inducteur est simplement un fil, presque toujours enroulé, avec deux bornes. Les inducteurs peuvent être couplés, peuvent avoir un logement spécial et peuvent avoir différents matériaux de noyau dans la bobine. Les plus petites inductances ont tendance à être beaucoup plus grandes que les plus petits condensateurs car le fil enroulé prend beaucoup plus de place que les couches minces des plaques du condensateur. Cependant, les inducteurs à montage en surface sont devenus beaucoup plus petits pour s'adapter à de petits appareils tels que les téléphones cellulaires. Certains types typiques d'inducteurs comprennent:

• Inducteurs multicouches
• Inducteurs couplés
• Inducteurs moulés
• Inducteurs RF
• Chokes
• Inducteurs à montage en surface

2. Type de champ de stockage dans les condensateurs par rapport aux inductances

Les condensateurs emmagasinent de l'énergie dans un champ électrique.

Les inductances stockent l'énergie dans un champ magnétique.

3. Tension vs courant

Dans un condensateur, l'énergie est calculée en termes de tension. La tension est déterminée en tant que différence d'énergie potentielle entre les deux plaques séparées. Un condensateur résiste aux variations de tension en stockant de l'énergie dans le champ électrique créé par les plaques et l'espace. Lorsqu'un courant est appliqué au circuit, des charges s'accumulent sur les plaques du condensateur. Par conséquent, la tension ne peut pas changer instantanément à travers un condensateur.

• Un courant ne peut pas traverser les plaques d'un condensateur.

Dans un inducteur, l'énergie est calculée en termes de courant. Un inducteur résiste aux changements de courant dans le circuit. Lorsqu'un courant constant traverse l'inducteur, un champ magnétique est créé. En tant que propriété du champ magnétique, lorsque le courant augmente ou diminue soudainement, le courant dans le champ magnétique change dans la direction opposée. Cela résiste ou empêche le changement de courant sur le circuit. L'inducteur empêche le courant de changer instantanément.

• Un courant peut passer à travers le fil d'un inducteur, mais il créera un champ magnétique.

4. Courants AC et DC

Si un courant alternatif est appliqué à un circuit avec un condensateur et une résistance, la tension (ou le FEM) sera en retard sur le courant (en fonction de la capacité et de la fréquence), car le condensateur résiste aux variations de tension. Si un circuit CC est appliqué à la place, le courant commencera fort et baissera à 0. Dans ce cas, la charge du condensateur s’accumulera au fur et à mesure que le courant se poursuivra jusqu’à ce que la différence de potentiel dans le condensateur soit trop importante pour une force opposée du courant..

Si un courant alternatif est appliqué à un circuit avec une inductance et une résistance, le courant restera en retard par rapport à la tension (en fonction de l'inductance et de la fréquence), car l'inductance résiste aux variations de courant. Avec un courant continu appliqué, le courant démarrera à l'état bas et augmentera jusqu'à un état stable, à l'inverse du condensateur. Cela se produit parce que le champ magnétique dans l'inducteur résiste au changement soudain de courant qui se produit lorsque le courant continu s'allume. Lorsque le courant est coupé, le champ magnétique résiste à nouveau au changement.

5. Fréquences des condensateurs et des inducteurs

Les condensateurs sont les meilleurs pour la transmission de signaux haute fréquence. Ils peuvent être utilisés pour bloquer les signaux basse fréquence ou le bruit. La taille du condensateur peut modifier la plage de fréquences filtrée et différentes tailles de condensateurs peuvent être combinées..

Les inductances se comportent le mieux aux basses fréquences et filtrent les signaux et les oscillations haute fréquence. Les inducteurs peuvent être utilisés en tandem avec des condensateurs pour limiter la plage de fréquences dans le circuit.

6. Applications des condensateurs et des inducteurs

Les condensateurs se conduisant bien aux hautes fréquences, ils sont couramment utilisés dans les alimentations haute tension où ils peuvent filtrer les bruits. Traditionnellement, ils ont été utilisés dans des situations où des capacités et des niveaux de puissance très importants étaient nécessaires, comme dans le radar. Ils sont également utilisés pour l’électronique, comme les radios qui utilisent des signaux oscillants, dans lesquels une plaque du condensateur peut se décharger et l’autre se charger instantanément. Les condensateurs sont également généralement placés à côté des micropuces pour bloquer les interférences de signaux CC; dans ce cas, ce sont des condensateurs de découplage.

Les inducteurs sont populaires dans une grande variété d’électronique et d’appareils modernes. Les téléviseurs, les radios et les bougies d'allumage sont des utilisations quotidiennes des inducteurs. Dans les situations où les fréquences ou la résonance sont importantes, les inductances peuvent être combinées avec des condensateurs et des résistances pour amplifier ou limiter les oscillations dans le circuit. Les inducteurs traditionnels sont généralement trop gros pour être utilisés avec des puces modernes, mais les inducteurs à montage en surface sont fabriqués suffisamment petits pour l'électronique d'aujourd'hui. D'autres types d'inductances ont des capacités supplémentaires, telles que l'utilisation d'inductances couplées dans les transformateurs.

Tableau des différences entre les condensateurs et les inducteurs

Fonctionnalité	Condensateur	Inducteur
Champ de stockage	Champ électrique	Champ magnétique
Résiste à la tension ou au courant	Tension	Actuel
Conduit un courant	Non	Oui
Courant alternatif	Décalage de tension	Décalages actuels
Courant DC	Diminution actuelle au fil du temps	Augmente actuellement avec le temps
Meilleure fréquence pour la conduction	Hautes fréquences	Basses fréquences

Résumé des condensateurs par rapport aux inducteurs

• Les condensateurs et les inductances sont des composants électriques similaires qui gênent le courant dans un circuit; contrairement à une résistance, ils stockent l'énergie au lieu de la dissiper.
• Un condensateur stocke de l'énergie dans un champ électrique, tandis qu'une inductance stocke de l'énergie dans un champ magnétique.
• Les condensateurs résistent aux variations de tension et le courant ne les traverse pas; les inducteurs résistent aux changements de courant et de conductivité.
• Les condensateurs fonctionnent mieux aux hautes fréquences et les inductances fonctionnent mieux aux basses fréquences; ils peuvent être combinés pour filtrer les signaux ou fréquences indésirables.