Ayuda a comprender el flujo de electrones a través del condensador de acoplamiento

  

Escenario 1: cuando el voltaje de salida del LM741 pasa de un valor establecido a un   Los electrones de valor más positivo fluyen hacia el LM741 energizando el   Condensador como se muestra en la imagen de abajo:

Esto no es correcto. El condensador ya ha sido "energizado" (cargado hasta la mitad del voltaje de alimentación) por el voltaje de salida de estado estable del amplificador operacional. Cuando una señal hace que la salida del amplificador operacional suba o baje, el condensador permanece cargado a la mitad de la tensión de alimentación. Pasa la señal al control de volumen manteniendo un voltaje fijo entre sus terminales. Dado que el voltaje de CC en el potenciómetro es de cero voltios, en este punto la señal irá por encima y por debajo del suelo.

El capacitor solo puede pasar la señal de CA porque no se energiza y desenergiza a medida que la señal sube y baja. Sin embargo, a medida que la frecuencia disminuye, el condensador comenzará a cargarse y descargarse, reduciendo el nivel de la señal de salida.

Si se alimenta en una onda cuadrada de baja frecuencia, verá la caída de salida hacia la tierra a medida que el condensador se carga y descarga exponencialmente (con una constante de tiempo de 10uF * 10k & ohm;). La siguiente traza es un ejemplo de cómo se ven las formas de onda de entrada y salida cuando una onda cuadrada de baja frecuencia pasa a través de un condensador.

Este escenario puede ser confuso hasta que lo examines desde una perspectiva de amplificador operacional. El único deseo de los amplificadores operacionales es equilibrar el voltaje en sus pines de entrada (la forma en que lo logran físicamente debe ignorarse en este punto). Entonces explotamos esta propiedad a través de la retroalimentación desde la salida a una entrada (generalmente retroalimentación negativa). Como el amplificador operacional solo puede controlar su salida, "impulsa" la salida en una dirección u otra para lograr este equilibrio. (Sin embargo, solo puede ir tan alto o bajo como el riel, + Vcc -Vdd o en algún lugar cerca de ellos. Es decir, la salida no es ilimitada).

Entonces, en su caso, eche un vistazo a la hoja de datos de sus amplificadores operacionales y averigüe cuáles son las entradas / salidas y haga un esquema de estos. Creo que obtendrás una perspectiva diferente sobre lo que está impulsando el circuito.

Nuevamente, hay excelentes videos de YouTube en w2aew y EEVblog

Primero debes entender que los electrones no cruzan el condensador, por eso hay dieléctrico en el interior. Se reúnen en el electrodo, creando un campo eléctrico dentro de la tapa, y de esta manera empujan los elenctrones en el otro lado. Siempre hay electrodos allí, porque el electrodo está hecho de metal. Entonces, lo que significa es que solo el "cambio de número de electrones en un electrodo" es visible en el otro lado.

Por cierto, la ley de corrientes de Kirhoff todavía funciona, ya que hay "corriente de desplazamiento" dentro del condensador, lo que es un cambio del campo eléctrico.

No, en el escenario 2 hay una diferencia potencial porque para el escenario 2, el capacitor debe estar cargado y actuar temporalmente como una batería.

Hay una diferencia de potencial entre el lado izquierdo de la resistencia de 10k y el terminal negativo, por lo que la corriente fluye hacia el terminal negativo. Si entiendo correctamente, ¿cree que los electrones en el cable terminal negativo largo están todos en el mismo nivel potencial a lo largo de toda la longitud del cable y, por lo tanto, no fluye corriente, debido a la falta de diferencia de potencial? Sin embargo, este es un esquema simplificado. En la vida real, si hiciera una PCB en esta forma exacta, debería modelar todo el cable en intervalos infinitesimalmente pequeños, todos los cuales están modelados por una resistencia (en realidad, una línea de transmisión para que sea más correcta). Y en cada intervalo, hay una diferencia de potencial con el siguiente intervalo (a.k.a. los electrones pierden un poco de energía en cada intervalo hasta que se alcanza el nivel terminal negativo).