Estoy confundido por esta pregunta. Si conectamos una resistencia en serie al condensador, la tensión caerá a través de la resistencia y ahora la tensión a través del condensador es menor que la fuente, entonces ¿por qué se cargaría el condensador hasta que tenga voltios igual a la fuente?
y ¿por qué en la imagen de abajo cuando el capacitor está completamente cargado, su voltaje no es el mismo que la fuente?
Si desconectamos el condensador del circuito, obtenemos este circuito:
Cerremos nuestro circuito (batería de 12 V y dos resistencias) en la caja negra. Solo tenemos acceso a los terminales A y B . Y ahora, intentemos descubrir qué hay dentro de la caja, sin abrir la caja negra.
¿Qué podemos hacer? Bueno, podemos medir el voltaje en los terminales AB .
Y esta tensión es igual a Vth = 16V (24V * R2 / (R1 + R2))
También podemos conectar una resistencia de carga externa y medir el voltaje y la corriente correspondientes. Pero somos lo suficientemente valientes y disparamos los terminales A y B. Y mida la corriente de cortocircuito Isc = 6A (24V / R1)
Basándonos solo en esas dos mediciones podemos sacar la siguiente conclusión. Nuestra caja negra es vista por el mundo exterior como una fuente de voltaje ideal 16V con una resistencia interna igual a
Rth = Vth / Isc = 16V / 6A = 2.667Ω (Rth = R1 || R2)
Por lo tanto, podemos eliminar nuestra caja negra del circuito. Y reemplazamos la caja negra con su circuito equivalente. La fuente de voltaje ideal 16V con resistencia interna 2.667Ω .
Y espero que ahora pueda ver que nuestro condensador verá este circuito equivalente. Y esta es la razón por la que el capacitor deja de cargar cuando el voltaje a través del capacitor llega a 16V .
Más adelante, se te presentará el teorema de Thevenin. Te ayudará a entender mejor estas cosas.
Con solo el capacitor, una resistencia y una batería, entonces el capacitor se cargará hasta que la corriente deje de fluir. Dado que V = IR, una vez que la corriente es cero, el voltaje a través de la resistencia es cero. Si no hay voltaje a través de la resistencia, entonces todo el voltaje debe estar a través del capacitor. Por lo tanto, los voltajes de la batería y del condensador deben ser los mismos.
Cuando agrega la segunda resistencia, siempre hay una corriente que fluye a través de R1 y luego a través de R2, incluso cuando el capacitor está cargado. La corriente a través de R1 no es cero, por lo que la tensión a través de ella no es cero. Como R1 y C1 están en serie, el condensador solo puede obtener el voltaje que R1 no. Así que es menor que el voltaje de la batería. En cambio, será el voltaje a través de R2.
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