OK, la corriente que fluye a través de un capacitor es igual a C * dV / dt, soy consciente de eso. Lo que no entiendo es la física del proceso: ¿por qué un condensador pasa a CC pulsada (0-10 V, por ejemplo) cuando los portadores de carga no cambian de dirección?
Incluso si uso la "analogía del agua" no tiene sentido: el flujo se mueve en una dirección, por lo que el "diafragma" no podrá moverse de un lado a otro.
Cero voltios no significa cero corriente. Supongamos que su circuito se ve así:
Cuando el interruptor se enciende (se conecta a 10V), la corriente fluye hacia la derecha y carga el condensador hasta 10V. Una vez que eso sucede, la corriente se detiene *. Cuando el interruptor se apaga (se conecta a tierra / 0V), la corriente fluye hacia la izquierda y descarga el condensador. (El capacitor actúa como una fuente de voltaje). La corriente se detiene cuando el capacitor llega a 0V.
Versión corta: DC pulsado es en realidad AC.
* La carga y la descarga son en realidad decaimientos exponenciales, por lo que matemáticamente, la corriente nunca se detiene. Se aproxima a cero de manera asintótica a una velocidad determinada por la resistencia y la capacitancia.
El voltaje a través de un capacitor no puede cambiar instantáneamente, toma algún tiempo, determinado por la capacitancia y las resistencias en el circuito.
Si los pulsos en su CC pulsada son suficientemente cortos en relación con la constante de tiempo del circuito, el voltaje a través del capacitor no tendrá tiempo de cambiar significativamente durante el pulso (el capacitor se cargará o descargará muy poco), por lo que el voltaje cambia en el lado de salida del condensador seguirá de cerca los cambios de voltaje en el lado de entrada. Por lo tanto, parecerá que los impulsos de CC pasaron a través del condensador.
Este efecto se usa en "condensadores de acoplamiento" en circuitos analógicos, entre otros lugares.
Creo que esto se vuelve mucho más claro si lo miras en el dominio de frecuencia.
La impedancia de un condensador es $$ \ frac {1} {j \ omega C} $$
Hasta ahora, bien: con una frecuencia de 0 Hz, la impedancia va hasta el infinito ( o incluso once )
¿Pero qué tipo de señal estás aplicando? Un pulso rectangular:
Imagende:
La transformada de Fourier del pulso es esto, siendo x la frecuencia \ $ \ omega \ $:
Imagende:
Creo que esto hace que sea fácil ver que hay componentes en la señal que tienen frecuencias distintas de 0 Hz y eso significa que la impedancia no es infinita, por lo tanto, fluye una corriente.
Suponga que está enviando pulsos rectangulares repetitivos a la frecuencia \ $ f \ $ al capacitor como se ve a continuación.
No está enviando un solo sinusoidal a la frecuencia \ $ f \ $. Pero los sinusoidales en las frecuencias \ $ f \ $, \ $ 3f \ $, \ $ 5f \ $, \ $ 7f \ $, \ $ 9f \ $, ...
Si garantiza que el sinusoidal con la frecuencia \ $ f \ $ puede pasar el condensador sin distorsión (es decir, \ $ \ frac {1} {2 \ pi f C} \ \! \! < < \ ! \! R \ $), los demás pasarán aún más fácil. Así es como los impulsos de CC pasan el condensador en un diseño de circuito correcto.
Su declaración de que "los operadores de carga no cambian de dirección no es cierta. Para que pueda ver esto más claramente, use una batería de 5v y conecte una fuente de CC que proporcione + y - 5v. Cuando la fuente proporcione + 5v, el total será de 10v y cuando el suministro proporcione -5v el total será de 0v . Desde el punto de vista del capacitor, se ve una señal que cambia de 10v a 0v a 10v ... etc., pero desde el punto de vista de la batería de 5v, proporciona una polarización de 5v y una señal de CA que va de + 5v a -5v