Descarga del condensador básico [cerrado]

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Encontré esta ilustración del sitio web de SparkFun sobre cómo se carga y descarga un condensador, pero tengo algunos problemas con él (y con los condensadores en general):

  1. ¿Qué hace que inicialmente el capacitor acumule una diferencia de carga? Espero que la corriente vea esto como un circuito abierto, dado que no fluye corriente a través del dieléctrico a tierra y, por lo tanto, no habría flujo inicial.
  2. Cuando discutimos una acumulación de carga positiva en una de las placas, estamos diciendo que los electrones de valencia han sido repelidos por la carga negativa de la otra placa. Tal vez esta sea una situación de gallina / huevo, pero los electrones en el lado negativo de la placa no deberían ser repelidos por la misma fuerza (aún más porque está más cerca) que el lado positivo, impidiendo que la acumulación de carga ocurra en primer lugar. ?
  3. En la imagen de abajo, ¿no revertirá la descarga la dirección de la corriente? Es decir, va a fluir desde la placa cargada negativamente, a través del LED, la resistencia, la compuerta y luego a la placa cargada positivamente.
  4. Cuando el capacitor se descarga, la corriente parece querer fluir para redistribuir / igualar la carga a través del circuito. Esto es diferente a solo fluir a tierra (o al terminal positivo en la batería), como estoy acostumbrado a ver. Si cuando la compuerta se cerrara para permitir la descarga, también había un camino hacia el terminal positivo en la batería, ¿cambiaría esto algo?
pregunta skeej

3 respuestas

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  1. La corriente hace fluye a través del condensador, a través del dieléctrico. Pero solo mientras se está cargando.

  2. Esta discusión sobre los capacitores puede ayudar . La acumulación de carga sí repele la acumulación de carga adicional. Es por eso que la velocidad del flujo de corriente disminuye a medida que se carga el capacitor. Se debe trabajar en la carga para moverlo, la parte integral de ese trabajo es la energía almacenada en el condensador.

  3. Sí. La animación es muy mala para mostrar esto.

  4. Sí, la corriente tenderá a fluir para igualar el potencial en ambos lados. Tampoco está necesariamente relacionado con el suelo. Así es como funciona un multiplicador de Cockroft-Walton .

respondido por el pjc50
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los electrones en el lado negativo de la placa no deberían ser repelidos por la misma fuerza (aún más porque está más cerca) que el lado positivo ...

Los electrones fluyen desde la batería para acumularse en la placa negativa. Esto obliga a los electrones a alejarse de la placa positiva donde fluyen por el cable y hacia la batería (+), que los está recolectando.

  

... repelido por la misma fuerza que el lado positivo, impidiendo que se produzca la acumulación de carga

Esto es lo que sucede cuando el condensador está cargado. Como el dieléctrico es un aislante, no fluyen electrones a través de él; simplemente se acumulan hasta que la fuerza de la batería se equilibra con la fuerza de la multitud de electrones que empujan hacia atrás.

  

Esto es diferente a simplemente fluir al suelo

"Fluir a tierra" es una forma perezosa común de pasar por alto el hecho de que la corriente finalmente debe volver a su fuente de energía, en este caso, la batería o la placa del condensador. Conecte un símbolo de tierra a la parte inferior del circuito, y ahora podemos hablar de esa manera. Pero cuando obtenemos esta información específica sobre dónde van realmente las corrientes, es más preciso identificar a dónde van, no solo "a tierra".

    
respondido por el gbarry
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enlace < JAVA Falstad Simulator

Considera cargar una tapa como saltar saltando una batería muerta. (una pequeña) Una batería es como una tapa, pero miles de veces más carga de almacenamiento en Farads.

¿Entiendes que la tasa de cambio del flujo de carga en mili-Coulombs / segundo = miliamperios? Dado que la batería tiene una resistencia en serie muy baja, p. 10 miliohmios para LiPo y algunos E-caps son similares, pero la capacitancia por unidad de volumen es mucho menor en comparación con una batería.

Supongo que entiendes que la polaridad de la corriente no es el flujo de electrones para la electrónica por convención sino de positivo a negativo por razones lógicas, no físicas.

Esto es para agregar a las otras respuestas, no para reemplazarlas.

Las trazas de alcance muestran max: min solo para cada nodo. Así que la tapa muestra un drenaje constante y un gran pulso máximo. de modo que si es ideal, el área integral Ichg * t debajo del pico de carga = drenaje constante a los LED Id * t. Para conservación de carga. Pero agregué valores realistas de la serie Rs para cada parte. Dado que el rojo tiene un voltaje directo más bajo, se ilumina por más tiempo.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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