¿Cómo bloquea el condensador la CC cuando se superpone una señal de CA encima de ella? [duplicar]

Una buena forma de ver esto es como impedancias complejas. La resistencia tiene una impedancia de R, independientemente de la frecuencia de la señal. El condensador, por otro lado, tiene una impedancia de \ $ \ frac {1} {2 \ pi f C} \ $. Así que tienes una fuente de voltaje en serie con dos impedancias; es un divisor de tensión, y se aplican todas las reglas habituales. El voltaje que aparece en la resistencia es:

\ $ V_o = V_i \ frac {R} {R + \ frac {1} {2 \ pi f C}} \ $

La otra cosa importante a tener en cuenta es que puede dividir su fuente de voltaje en dos; tiene una fuente de CC de 10 V y otra fuente de CA. Los dos no se impactan entre sí, por lo que puedes pretender que son circuitos en realidad separados. Simplemente analice cada circuito por separado y agregue los resultados.

El análisis de DC es simple. La CC es de frecuencia cero, por lo que el capacitor tiene una impedancia infinita. Usted termina sin voltaje a través de la resistencia, y voltaje de CC total a través del capacitor.

El análisis de CA depende completamente de la capacitancia y la frecuencia de la señal de CA, que no se especifica.

En primer lugar, tenga en cuenta que su profesor se equivoca al decir que el voltaje en R (V0) es de 5sin (Wt), aunque es correcto decir que V0 no tendrá componente de CC.

Para solucionar el problema, podemos considerar la fuente de voltaje como una combinación de una fuente de CC y una fuente de CA, y resolver cada uno por separado para obtener la diferencia de potencial entre cada componente.

Tomemos primero la fuente de DC:

La fuente de CC (por ejemplo, una batería) cargará lentamente el condensador a un voltaje de 10 voltios, una vez que se cargue, la corriente (más bien la corriente de CC) a través de R será de 0 A, lo que hace que la diferencia de potencial de CC sea a través de R (V0) = 0 V

Ahora considera la fuente de CA

Supongamos que el capacitor tiene capacidad C, entonces su impedancia sería 1 / WC

Impedancia total = R + 1 / WC

Claramente están conectados en serie, por lo tanto,

V0 (AC) = 5Rsin (Wt) / (R + 1 / WC)

VC (AC) = (5 / WC) sin (Wt) / (R + 1 / WC)

V0 = V0 (AC) + V0 (DC) = 5Rsin (Wt) / (R + 1 / WC) [Nota V0 (DC es 0 V)]

VC = VC (AC) + VC (DC) = (5 / WC) sin (Wt) / (R + 1 / WC) + 10 V

Se te ocurrirán cifras si lo dices. :-)