¿Un capacitor muy grande es lo mismo que un cortocircuito?

Sí, su análisis es correcto para un capacitor infinito.

Sin embargo, cualquier cosa menor puede detectarse en un tiempo arbitrariamente corto. El problema es que el tamaño de la señal para notar la diferencia se reduce a medida que se reduce el tiempo para ejecutar el experimento. Una corriente mayor aumenta el efecto en la misma cantidad de tiempo.

Digamos que su corriente está limitada a 1 A y tiene un A / D de 12 bits en un microcontrolador de 3.3 V. Vamos a ver qué tan grande podría detectar un capacitor. El cambio de voltaje de una tapa como resultado de algunos amperios durante algunos segundos es:

V = A s / F

Donde A es la corriente en amperios, s es el tiempo en que se aplica la corriente en segundos y F es la capacitancia en Farads. Desplazando esto para resolver los rendimientos de capacitancia:

F = A s / V

El cambio mínimo de voltaje que podemos detectar es (3.3 V) / 4095 = 806 µV. Al insertar nuestros detalles, obtenemos:

F = A s / V = (1 A) (1 s) / (806 µV) = 1.2 kF

Eso es un condensador muy grande. Si puede suministrar 5 A y esperar 2 segundos, entonces puede detectar un capacitor 10 veces más grande. O a la inversa, puede medir 1.2 kF a 1 parte en 10.

Otra forma de ver esto es aplicar una tensión constante durante un tiempo fijo, y luego ver cuánto aumentó la tensión del circuito abierto después. La tensión en el condensador aumentará exponencialmente, acercándose asintóticamente a la tensión fija que se está aplicando. Nuevamente, digamos que podemos medir hasta 1 parte en 4095 del voltaje aplicado. Eso viene a 0.000244 constantes de tiempo. Si ese es el tiempo que dura 1 segundo, entonces la constante de tiempo debe ser 4096 segundos. Con una resistencia de 1 Ω, eso significa que la tapa es de 4.1 kF.

Tenga en cuenta que los voltímetros baratos de $ 20 pueden medir voltajes mucho más pequeños que un A / D de 12 bits a partir de 3.3 V.

Básicamente, se necesita un capacitor demasiado grande para no ser detectable por medios bastante simples.

Sí, no solo puedes decir que un condensador infinito actúa como un cortocircuito, sino que un cable ES un condensador infinito.

Primero, recuerde la fórmula para un capacitor de placa paralela:

$$ C = \ frac {\ epsilon A} {d} $$

Agarre su hoja monomolecular más cercana (1 Å) y estírela un poco para que sea aún más delgada. Ahora, corte su cable sólido en dos partes, creando superficies paralelas separadas por el grosor de su cable, por lo que se aplica la fórmula de condensador de placa paralela.

Observe que a medida que el grosor de la hoja se acerca a cero, eventualmente pasa entre los átomos del cable sin interactuar con ninguno. Por lo tanto, el cable continuo anterior y el condensador posterior son físicamente indistinguibles.

También $$ \ lim_ {d \ rightarrow 0} C \ rightarrow \ infty $$

En tu mundo teórico de capacitancia infinita, supongo que la entrada por pasos sería indistinguible entre la R y la serie RC. Ese es solo el caso debido a la capacitancia infinita: cualquier cosa menos ganaría carga lentamente y comenzaría a bloquear el DC.

Esto sucede porque al resolver la corriente inicial a través de un condensador, ignora el condensador y I = V / R. Dado que el condensador nunca se cargaría, al ser infinitamente grande, esta seguirá siendo la corriente.

Usted tiene razón en que para un capacitor arbitrariamente grande (que se aproxima a infinitos faradios de capacitancia) y para un límite finito en la estrategia de prueba, no sería capaz de distinguir las diferencias entre las dos cajas negras.

Si comienza a devolver el valor del condensador a tamaños realistas e implementables (de modo que pueda llevar al menos estas cajas negras) y elimine cualquier restricción en el tiempo de prueba y la precisión del equipo que comenzaría para ver la corriente en la caja de la serie RC comience a disminuir a medida que el capacitor comienza a cargarse.

Si está tratando con CC, un capacitor siempre es un circuito abierto.
Si se encuentra en un dominio transitorio (es decir, calculando la reacción del circuito a una conmutación de llave), el capacitor es corto hasta que está completamente cargado. Entonces funcionará como un circuito abierto como el modelo DC.
Si está tratando con CA, un condensador muy grande (un condensador con capacitancia infinita teórica) es un cortocircuito.
Entonces, respondiendo a su pregunta, alimente las cajas negras con una fuente de voltaje de CC ideal de 1 V y espere.
Después de un tiempo muy largo (tiempo infinito), la caja con la resistencia sola drenará 1A mientras que la que tiene el capacitor en serie no drenará corriente.

La forma de saberlo es aplicar su voltaje durante un tiempo determinado, luego desconectar la fuente de voltaje y cortocircuitar los terminales a través de un dispositivo de medición de corriente. Dado que el condensador almacena energía y el cable no es el que indica una corriente cuando el circuito es cortocircuitado.

Esoytodo..."No puedo levantar la caja infinita de condensadores".

BTW: Todos los condensadores se presentan casi como un cortocircuito cuando se les aplica energía por primera vez. Esto puede introducir una corriente de arranque molesta cuando se enciende una placa de circuito o un sistema si hay una granja de condensadores grande. Esta es una de las razones por las que a menudo se ve un pequeño inductor agregado a la línea antes de los condensadores.

Depende ... ¿Estamos hablando de AC o DC? En AC un límite es un tiempo corto. En DC es un abierto. Ahora, si tuviera que identificar lo que podría haber en la caja negra, simplemente conecte un VOM en modo Ohmios a través de los pines. La persona con resistencia SOLAMENTE leerá la resistencia inmediatamente y leerá el mismo valor en cualquier dirección en la que estén conectados los cables. Ahora la otra caja negra mostrará un cambio lento en la resistencia. Especialmente, si usa un medidor analógico y cuando intercambia rápidamente los cables, verá una descarga rápida seguida por un aumento lento de la resistencia. Esto fue una vez llamada acción capacitiva. TC = RxC y una carga completa debe ser 5 x TC.