Perché un induttore si comporta come un condensatore alle alte frequenze?


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In verità, un istruttore mi ha detto questo aneddoticamente, ma qualcuno può spiegare la fisica in gioco?

Mi è stato detto che se un induttore viene pilotato ad una frequenza abbastanza elevata, inizierà a comportarsi come un condensatore, ma non riesco a capire perché.

Risposte:


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Un induttore ideale non si comporterebbe come un condensatore, ma nel mondo reale non ci sono componenti ideali.

Fondamentalmente, qualsiasi induttore reale può essere considerato un induttore ideale che ha un resistore in serie con esso (resistenza del filo) e un condensatore in parallelo con esso (capacità parassita).

Ora, da dove viene la capacità parassitaria? un induttore è costituito da una bobina di filo isolato, quindi ci sono piccoli condensatori tra gli avvolgimenti (poiché ci sono due sezioni di filo separate da un isolante). Ogni sezione degli avvolgimenti presenta un potenziale leggermente diverso (a causa dell'induttanza e della resistenza del filo).

All'aumentare della frequenza, l'impedenza dell'induttore aumenta mentre l'impedenza del condensatore parassita diminuisce, quindi ad alcune alte frequenze l'impedenza del condensatore è molto più bassa dell'impedenza dell'induttore, il che significa che il tuo induttore si comporta come un condensatore. L'induttore ha anche una propria frequenza di risonanza.

Questo è il motivo per cui alcuni induttori ad alta frequenza hanno i loro avvolgimenti distanti tra loro per ridurre la capacità.


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Perfetto, grazie. Quindi a una certa frequenza in cui omega L = 1 / {omega c}, l'induttore risuonerà con se stesso (l'induttore ideale con la capacità parassita). Grazie per l'input.
Michael,

Finché stiamo enumerando gli elementi parassiti di un induttore, probabilmente vale la pena aggiungere che un induttore (effettivamente) ha un resistore in parallelo con se stesso. Non esiste un resistore fisico, ma le perdite nel nucleo dovute a correnti parassite e isteresi sono comunemente modellate come tali, ad esempio in SPICE.
Scanny


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I condensatori hanno due piastre conduttive separate da un isolante. I giri di filo in una bobina possono anche creare un condensatore perché tra ogni giro di filo ci sono due conduttori separati da un isolante, che può essere aria, smalto, ceramica, ecc. Quando si applica la giusta frequenza all'induttore, l'inter la capacità di rotazione può creare un circuito risonante. Questa capacità inter-giro si verifica solo con CA e non CC perché gli induttori sono in corto con CC.


L'altro motivo per cui gli induttori d'aria hanno avvolgimenti distanziati più ampi è gestire livelli di potenza RF più elevati.
MarkSchoonover,
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