¿Cómo se comportan los condensadores y los inductores cuando se están cargando en un circuito con una fuente de CC?

Se comportan de acuerdo con las ecuaciones del capacitor y el inductor. Aquí están:

$$ i_c (t) = C \ frac {dv_c (t)} {dt} $$

$$ v_l (t) = L \ frac {di_l (t)} {dt} $$

donde

• \ $ i_c (t) \ $ es la corriente a través del condensador con capacitancia \ $ C \ $ en el momento \ $ t \ $
• \ $ v_c (t) \ $ es el voltaje a través del condensador con capacitancia \ $ C \ $ en el momento \ $ t \ $
• \ $ i_l (t) \ $ es la corriente a través del inductor con inductancia \ $ L \ $ en el momento \ $ t \ $
• \ $ v_l (t) \ $ es el voltaje a través del inductor con inductancia \ $ L \ $ en el tiempo \ $ t \ $

Observe que los términos \ $ \ frac {d} {dt} \ $ son precisamente los factores "cuando están cambiando" que le preocupan.

Supongo que está hablando del momento en que la corriente fluye hacia dentro o fuera de un condensador o inductor.

No me detendré demasiado en los diferentes campos de fuerza y voltajes / corrientes / impedancias complejas. Así que hablaré más o menos "a la ligera" a lo largo de toda esta respuesta.

Además del hecho de que ambos componentes cambian la fase de la corriente con respecto al voltaje, se comportan como una resistencia, en el sentido de que tienen una impedancia y se puede poner energía. en ellos.

En un momento dado, tienen una impedancia , esto significa que si realiza un filtro RC LP simple, en el dominio del tiempo cuando aplique 5 V en la entrada de ese filtro. La impedancia del capacitor tomará los valores de 0 Ω hasta \ $ \ infty \ $ Ω a medida que se cargue.

Lo mismo sucede durante la descarga, al principio es 0 y luego, cuanto más descarga, mayor es la impedancia.

Para el inductor es lo contrario.

Si extrae un condensador del circuito cuando ha alcanzado los 2,5 V en el ejemplo anterior de RC LP, en su mano tendrá una fuente de voltaje . Puede pegar los contactos en su lengua y sentir un buen zumbido (lo he hecho con 3.3 µF cargados a 24 V, hormigueo realmente). Si cambia la entrada de 5 V a la entrada de 2,5 V y coloca allí su condensador cargado, entonces se comportará como si tuviera \ $ \ infty \ $ Ω.

Sin embargo, si hace exactamente lo mismo pero reemplaza el condensador con un inductor, las cosas serán muy diferentes. En este caso es un filtro RL HP. Entonces, digamos que la R es 5 Ω y su entrada es 5 V. Esto significa que el inductor puede cargar hasta 1 A. Supongamos que deja que cargue hasta 1 A y luego lo saque. Todos los electrones dentro de la bobina del inductor mantendrán su impulso y se juntarán en un extremo del cable que forma la bobina. Así que en un extremo de la bobina hay una gran abundancia de electrones. En el otro extremo de la bobina hay una gran falta de electrones. Esto significa que hay un voltaje muy alto entre los extremos. Si es lo suficientemente alto, puedes hacer una chispa realmente enorme como un relámpago entre los extremos. Pero no serás lo suficientemente rápido para sacarlo del circuito con tus manos antes de que los electrones se estrellen contra el extremo del cable. Así que verás pequeños choques entre el cable de la bobina y el lugar donde se encontraba.

Si, sin embargo, deja que la bobina se cargue hasta 0,5 A en su lugar, cuando está a mitad de camino de 1 A. Y luego la saca del circuito, la única diferencia aquí es que el voltaje será mucho menor y es posible que no lo haga. ver cualquier chispa. Tanto en el caso 1 A como en el caso 0.5 A, después de un par de segundos habrá 0 A fluyendo y 0 V a través de ellos. En el caso del condensador todavía había algo de voltaje, pero no había corriente.

Ya dije antes que con la bobina el impulso de los electrones los mantiene avanzando, que se asemeja a una fuente actual . Y eso es exactamente lo que tienes.

Hmmm, tal vez solo estoy murmurando cosas al azar. Pero oye, tu pregunta consta de 2 oraciones, ¿me puedes culpar? Incluso introduje esta respuesta con las 2 palabras "asumo".

Hay dos ecuaciones fundamentales.

• Para un condensador, I = C dv / dt y,
• Para un inductor V = L di / dt

Si no sabe qué dv / dt o di / dt esta respuesta podría necesitar una investigación previa antes de continuar.

Entonces, para un capacitor, esa fórmula le dice que la corriente que fluye en él es la capacitancia multiplicada por la tasa de cambio de voltaje aplicada con respecto al tiempo. Si el capacitor se está descargando, entonces dv / dt es negativo y la corriente es negativa, es decir, fluye desde el capacitor.

Para el inductor, la fórmula le dice que para una tensión aplicada fija en los terminales, la corriente aumentará (dv / dt) a una velocidad de V / L.

  

En un circuito RC, los condensadores completamente cargados se comportan como un circuito abierto   circuito

Parece que están en un circuito abierto, pero si intentas extraer la corriente o inyectarla, se puede ver que son una fuente importante de energía.

  

¿Cómo se comportan estos elementos (condensadores e inductores) cuando están   ¿Cargando en un circuito con una fuente de CC?

Encontrará una ecuación similar para L cuando se cargue hasta una corriente límite. Intenta googlearlo.