¿Cómo resiste un condensador los cambios en el voltaje?

1

Estaba leyendo sobre cómo funcionan los condensadores y dos frases me confundieron:

  

"La capacidad de un capacitor para almacenar energía en función del voltaje (diferencia de potencial entre los dos cables) da como resultado una tendencia a tratar de mantener el voltaje a un nivel constante".

     

"Cuando el voltaje a través de un capacitor aumenta o disminuye, el capacitor" resiste "el cambio extrayendo la corriente o suministrando corriente a la fuente del cambio de voltaje, en oposición al cambio."

Si el capacitor extrae la corriente de la fuente cuando aumenta el voltaje del capacitor, ¿cómo se considera esto como una forma de resistencia por parte del capacitor? Quiero decir, como lo entendí, para que la tensión permanezca constante en este caso, ¿no debería el condensador no consumir ninguna corriente, sino limitar el flujo de corriente a través de ella? Estoy realmente confundido aquí. Siento que me falta algo muy fundamental ...

Aquí está el párrafo completo:

  

"Debido a que los capacitores almacenan la energía potencial de los electrones acumulados en forma de un campo eléctrico, se comportan de manera muy diferente a las resistencias (que simplemente disipan la energía en forma de calor) en un circuito. El almacenamiento de energía en un capacitor es una función del voltaje entre las placas, así como otros factores que analizaremos más adelante en este capítulo. La capacidad de un capacitor para almacenar energía en función del voltaje (diferencia de potencial entre los dos cables) da como resultado una tendencia a tratar de mantener el voltaje a un nivel constante. En otras palabras, los capacitores tienden a resistir los cambios en la caída de voltaje. Cuando el voltaje a través de un capacitor aumenta o disminuye, el capacitor "resiste" el cambio extrayendo corriente desde o suministrando corriente a la fuente del cambio de voltaje. , en oposición al cambio. "

    
pregunta DigiNin Gravy

4 respuestas

3

"Resistir" puede ser una mala elección de la palabra. Si tuviera que describir un condensador como ese, creo que "renuente" o "reticente" sería una mejor opción.

El voltaje que se desarrolla a través de un capacitor es el resultado de los portadores de carga (normalmente los electrones) se acumulan a lo largo del dieléctrico de los capacitores.

De Wikipedia:

Laacumulacióndeportadoresdecargallevatiempoy,porlotanto,elcambiodevoltajetambiénllevarátiempo.Contrastaestoconunaresistenciapuraenlaqueelvoltajequesegeneradependedelacorrientequefluyeatravésdeélencualquierinstanteatiempo.

Entonces,cuandoellibrodicequeelcapacitor"resiste" los cambios de voltaje, a lo que nos referimos es que cualquier cambio de voltaje tomará algún tiempo dependiendo de la rapidez con la que las portadoras de carga entren o salgan del capacitor.

Espero que esto ayude.

    
respondido por el Clipboard_Waving_Enginerd
1

La palabra "resiste" aquí no tiene nada que ver con las resistencias. Es el significado simple en inglés de la palabra. Un condensador se opone a los cambios de voltaje.

Si aumenta el voltaje a través de un capacitor, responde al dibujar la corriente a medida que se carga. Al hacerlo, tenderá a arrastrar hacia abajo la tensión de alimentación, de vuelta a lo que era anteriormente. Suponiendo que su fuente de voltaje tenga una resistencia interna distinta de cero.

Si deja caer el voltaje a través de un condensador, libera su carga almacenada como corriente. Eso tiende a mantener el voltaje por un corto tiempo.

En el siguiente ejemplo, Rs es la resistencia de la fuente de voltaje, que se supone es baja, pero no cero. Todos los valores de los componentes son arbitrarios, solo a modo de ilustración.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Hay una forma totalmente diferente de verlo. Un capacitor tiene una impedancia dada por 1 / 2πfC, donde C es la capacitancia, y f la frecuencia. Observe que a medida que aumenta la frecuencia, la impedancia disminuye. Mientras que, en DC, la frecuencia es cero y la impedancia es infinita.

Con un poco de movimiento de manos, podemos considerar la frecuencia como equivalente a la tasa de cambio de voltaje.

Entonces, si colocamos un capacitor a través de un suministro de CC inestable, una vez que se carga, no tiene más efecto en el DC, ya que tiene una impedancia infinita en el DC. Pero efectivamente corta los componentes de CA de alta frecuencia a tierra.

    
respondido por el Simon B
1

Para ver por qué se dice que un capacitor 'resiste' u 'se opone a' cambios en el voltaje en sus terminales, es útil comparar su comportamiento con una resistencia (no confunda los 'resistes', es decir 'intenta detener ', con cualquier cosa que ver con el componente' resistencia ').

Si tiene 10v en una resistencia de 1k, entonces fluirán 10mA. Si ahora intenta cambiar el voltaje a 20v, incrementándolo a 10 ^ 6 voltios por segundo, por lo que toma 10 uS para cambiar de 10v a 20v, la corriente aumentará suavemente de 10mA a 20mA en ese tiempo.

Si tiene 10v a través de un condensador de 10uF y el voltaje ha permanecido estable durante el tiempo suficiente, entonces no fluye corriente. Si ahora intenta cambiar el voltaje a 20v, aumente a 10 ^ 6 voltios por segundo, por lo que se requieren 10uS para cambiar de 10v a 20v, la corriente irá a 10A para ese 10uS y volverá a cero cuando el voltaje es estable de nuevo. Si intenta cambiar el voltaje a 10 ^ 7 voltios / segundo, el pulso de corriente será de 100A.

Ese tipo de corriente equivale a una "objeción" bastante violenta al cambio de voltaje. Si la fuente de alimentación no puede suministrarlo, entonces el voltaje no cambiará tan rápido como se espera.

    
respondido por el Neil_UK
-1

La impedancia del capacitor se reduce con el aumento de la tasa de cambio en el voltaje o la velocidad de giro dV / dt o el aumento de la frecuencia al aumentar la corriente.

Esto significa que resiste la tasa de cambio en el voltaje al absorber las cargas, siendo la corriente la tasa de cambio del flujo de carga.

En teoría, en DC hay una alta resistencia en el circuito abierto, pero para el aumento de la velocidad de giro de CA, la resistencia efectiva disminuye inversamente con el aumento de dV / dt = I / C

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas