¿Por qué el voltaje es cero en las resistencias de este circuito?

2

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta J. Doe

3 respuestas

3

La respuesta es, es y no es.

Te has perdido un dato crítico en tu pregunta, cuándo. En estado estable, o durante el período transitorio, cuando se aplica la tensión por primera vez.

Parece que has añadido la información en los comentarios. Está completamente cargado, es decir, en estado estable.

En el transitorio, el condensador se cargará a través de las resistencias hasta que alcance \ $ 1 \ mathrm {V} \ $. Una vez que el capacitor ha alcanzado este voltaje (es decir, está completamente cargado), asumiendo que es ideal y que la fuente de voltaje permanece constante, entonces tendrá:

$$ V_s = V_c $$

Claramente, eso significa que toda la tensión se cae a través del condensador, por lo que no puede haber ninguna tensión a través de las resistencias.

Para completar, podemos ver la condición de estado estable de otra manera. La reactancia de un condensador (similar a la resistencia, pero depende de la frecuencia), viene dada por:

$$ X_c = \ frac {1} {2 \ pi fC} $$

Donde \ $ f \ $ es la frecuencia, y \ $ C \ $ es la capacitancia. En DC, la frecuencia es \ $ 0 \ mathrm {Hz} \ $, por lo que la reactancia es:

$$ X_c = \ frac {1} {2 \ pi C \ veces 0} = \ frac {1} {0} = ∞ $$

Entonces, ¿cuál será la corriente si la reactancia es infinita? \ $ I = \ frac {V} {X_c} = 0 \ $. Si no hay flujo de corriente, no puede haber voltaje en las resistencias \ $ V = IR = 0 \ veces R = 0 \ $.

    
respondido por el Tom Carpenter
2

simulador de Falstad puede ser útil para su comprensión. Aquí está su circuito con el voltaje que se muestra en una escala verde / gris:

Observe cómo el voltaje es constante (+ V) en toda la parte superior del circuito. Todo el fondo del circuito está a cero voltios. No se puede ver en esta imagen, pero los puntos que representan la corriente no se mueven.

Lo que está sucediendo aquí es que en DC, un condensador actúa como un circuito abierto. (Es un par de conductores con un espacio entre ellos). Dado que el circuito no está completo, no hay corriente y, por lo tanto, no hay una caída de voltaje en las resistencias. Eso es solo la ley de Ohm.

Físicamente, todas las cargas en la mitad superior del circuito tienen la misma energía potencial eléctrica en relación con la mitad inferior. Dado que no se están moviendo, no hay cambios de un lado de la resistencia al otro.

    
respondido por el Adam Haun
1
  

Se supone que está completamente cargado

Si el capacitor está completamente cargado, no está tomando más carga, es decir, no se está pasando más carga a través de él. Dado que Q = CV en un condensador y también que la tasa de cambio de carga es actual, no puede haber corriente que fluya a través del circuito. Sin que la corriente fluya a través de las resistencias, no puede haber voltaje a través de ellas (aparte del ruido térmico autogenerado, pero esa es una historia diferente).

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas