Warum verhält sich eine Induktivität bei hohen Frequenzen als Kondensator?

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In Wahrheit wurde mir das nur anekdotisch von einem Ausbilder erzählt, aber kann jemand die Physik erklären, die im Spiel ist?

Mir wurde gesagt, dass ein Induktor, der mit einer ausreichend hohen Frequenz betrieben wird, sich wie ein Kondensator verhält, aber ich kann nicht herausfinden, warum.

inductor high-frequency parasitic-capacitance Michael
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Antworten:

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Ein idealer Induktor würde sich nicht wie ein Kondensator verhalten, aber in der realen Welt gibt es keine idealen Komponenten.

Grundsätzlich kann jede reale Induktivität eine ideale Induktivität sein, die einen in Reihe geschalteten Widerstand (Drahtwiderstand) und einen parallel geschalteten Kondensator (parasitäre Kapazität) aufweist.

Woher kommt nun die parasitäre Kapazität? Ein Induktor besteht aus einer Spule aus isoliertem Draht, sodass sich zwischen den Wicklungen winzige Kondensatoren befinden (da zwei Drahtabschnitte durch einen Isolator getrennt sind). Jeder Wicklungsabschnitt liegt auf einem geringfügig unterschiedlichen Potential (aufgrund der Drahtinduktivität und des Widerstands).

Mit zunehmender Frequenz nimmt die Impedanz des Induktors zu, während die Impedanz des parasitären Kondensators abnimmt. Bei einigen hohen Frequenzen ist die Impedanz des Kondensators also viel niedriger als die Impedanz des Induktors, was bedeutet, dass sich Ihr Induktor wie ein Kondensator verhält. Der Induktor hat auch eine eigene Resonanzfrequenz.

Aus diesem Grund haben einige Hochfrequenzinduktoren ihre Wicklungen weit auseinander - um die Kapazität zu verringern.

Pentium100
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Perfekt, danke. Bei einer Frequenz, bei der omega L = 1 / {omega c} ist, schwingt der Induktor mit sich selbst mit (der ideale Induktor mit der parasitären Kapazität). danke für die eingabe.
Michael
Solange wir die parasitären Elemente eines Induktors aufzählen, lohnt es sich wahrscheinlich hinzuzufügen, dass ein Induktor (effektiv) einen Widerstand parallel zu sich selbst hat. Es gibt keinen physikalischen Widerstand, aber die Verluste im Kern aufgrund von Wirbelströmen und Hysterese werden üblicherweise als solche modelliert, beispielsweise in SPICE.
scanny
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Was Pentium100 gesagt hat. Ich kann nur eine Illustration hinzufügen. Bitte entschuldigen Sie meine handzeichnenden Fähigkeiten.

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Nick Alexeev
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Kondensatoren haben zwei leitende Platten, die durch einen Isolator getrennt sind. Die Drahtwindungen in einer Spule können auch einen Kondensator bilden, da zwischen jeder Drahtwindung zwei Leiter angeordnet sind, die durch einen Isolator voneinander getrennt sind. Dies können Luft, Emaille, Keramik usw. sein -Drehkapazität kann einen Schwingkreis erzeugen. Diese Kapazität zwischen den Windungen tritt nur bei Wechselstrom und nicht bei Gleichstrom auf, da die Induktivitäten bei Gleichstrom kurzgeschlossen sind.

MarkSchoonover
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Der andere Grund, warum Luftinduktoren Wicklungen mit größerem Abstand aufweisen, ist die Handhabung höherer HF-Leistungspegel.
MarkSchoonover