¿Corriente del circuito LC?

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Supongamos que tenemos un condensador completamente cargado y lo conectamos a un inductor.

El condensador se descargará. Inductor obtendrá la corriente del condensador. La forma de onda de la corriente muestra que la corriente está oscilando.

Significa que la corriente aumenta inicialmente. Pero lo que me confunde es que cuando el condensador descargue su voltaje será cada vez menor y causará una disminución de la corriente en el circuito. Mientras que al mismo tiempo, la tensión del inductor (opuesta a la tensión del condensador) también se vuelve cada vez menor y hace que fluya más corriente en el circuito.

Por lo tanto, una menor tensión del condensador hace que la corriente sea menor y que la tensión del inductor cause más corriente al mismo tiempo. Entonces, ¿qué garantiza que la corriente aumentará inicialmente y luego caerá durante el primer semiciclo de la oscilación?

    
pregunta Alex

2 respuestas

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El condensador está inicialmente cargado. Cuando el circuito está cerrado, la tensión del condensador se aplica a través del inductor. La naturaleza de un inductor significa que la corriente aumenta proporcionalmente al voltaje aplicado. Con la tensión del condensador aplicada a través del inductor, la corriente del inductor comienza a subir.

A medida que aumenta la corriente del inductor, esa corriente está drenando el capacitor, lo que reduce la tensión en el inductor. Esto significa que la corriente sube más lentamente con el tiempo. Cuando la tensión del capacitor llega a 0, la corriente deja de subir por completo.

Ahora hay corriente pero no voltaje. Esa corriente continúa disminuyendo el voltaje del capacitor, haciéndolo ahora negativo. Ese voltaje negativo a través del inductor ahora reduce la corriente. La corriente se reduce más rápidamente a medida que el voltaje negativo se acumula en el condensador. Finalmente, la corriente se reduce a 0. En ese punto, el voltaje en el condensador es el negativo de lo que comenzó.

Ahora tenemos las mismas condiciones con las que comenzamos, excepto que el voltaje del capacitor es negativo en lugar de positivo. Lo mismo ocurrirá como sucedió hasta ahora con todas las señales volteadas. El resultado de esto es que la corriente es nuevamente 0, pero el voltaje del capacitor se ha vuelto a voltear, esta vez dando como resultado lo que comenzó cuando se cerró el interruptor por primera vez.

Con componentes ideales, este proceso se repite indefinidamente. La energía finita se derrama constantemente de un lado a otro entre la tensión en el condensador y la corriente a través del inductor. Tanto la tensión como la corriente tienen perfiles sinusoidales. Esto se conoce como resonancia .

Esto también se conoce como circuito del tanque . Los circuitos del tanque a menudo se utilizan como filtros de muesca, ya que la frecuencia de oscilación es específica de los valores de capacitancia e inductancia particulares. Tiene la propiedad interesante de que la impedancia a través de la combinación paralela de condensador e inductor es 0 en 0 y frecuencia infinita, e infinita en la frecuencia resonante. Este pico de impedancia drástica en la frecuencia de resonancia a menudo se explota para filtrar o filtrar esa frecuencia.

    
respondido por el Olin Lathrop
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lo que asegura que la corriente aumentará inicialmente y luego caerá   durante el primer semiciclo de la oscilación

Una vez que el interruptor se cierra, el voltaje en ambos componentes cae (inicialmente más gradualmente) hacia cero voltios y cuando se alcanza cero voltios, todo lo que tiene para ese momento en el tiempo es el flujo de corriente. Pero ese flujo de corriente en el inductor es energía almacenada y es el mismo nivel de energía que el almacenado en el condensador antes del cierre del interruptor y esto acelera aún más la disminución del voltaje de cero a valores negativos.

A medida que esta corriente se reduce gradualmente a cero, se alcanza un pico de voltaje negativo donde toda la energía regresa al capacitor en forma de un voltaje negativo. La misma energía almacenada antes del cierre del interruptor.

Luego volvemos al inicio, pero el condensador tiene un voltaje negativo de la misma magnitud que el que se estableció originalmente antes del cierre del interruptor.

    
respondido por el Andy aka

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