¿Cómo la conexión de un condensador a través de una fuente de alimentación de CC con voltaje variable produce un voltaje constante?

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Soy un estudiante de secundaria británico (estoy haciendo un certificado llamado niveles A) y la pregunta 16 en este documento anterior ( 1st Link ) me desconcierta. Las respuestas a las preguntas están en el esquema de marcas ( 2nd Link ). Quiero que alguien me explique el escenario, por favor. La parte (b) i) es la parte difícil. El circuito se muestra en la parte (c) de la pregunta. He hecho 10 horas de trabajo sólido en esta pregunta, y tengo una idea de cuál puede ser la respuesta, pero me resulta difícil articular mis pensamientos porque me encuentro con demasiadas inconsistencias.

Esto es lo que me gustaría pedir amablemente una respuesta para:

  1. ¿Puede alguien explicar el gráfico que describe la variación en el voltaje de la fuente de alimentación de corriente alterna?

  2. ¿Puede alguien responder la parte (b) i) de una forma más coherente que el esquema de marcas? (Esta es la pregunta más importante de todas). Los análisis cualitativos son preferibles, pero los matemáticos son bienvenidos si así lo cree.

  3. ¿Puede alguien explicar cómo surge el gráfico en la parte (c) de la pregunta?

pregunta Mathematician

3 respuestas

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Estoy de acuerdo con pjc50 y quiero enfatizar la gravedad del problema. La prueba de examen # 16 dice:

"La Figura 1 muestra la salida de los terminales de una fuente de alimentación etiquetada como d.c. (corriente continua)".

Esto se ve bien y es bien reconocible para un ingeniero experimentado como una salida de un puente rectificador, con todas las implicaciones de diodos asimétricos y demás. Pero, ¿cómo se supone que un escolar sepa esto? Los "educadores" no lo pudieron decir.

Noté que el concepto de impedancia de fuente realista no se enseña / menciona. Aunque la pregunta (a) podría estar razonablemente formulada (pero aún con ambigüedad), sin información sobre la naturaleza de la impedancia de la fuente, todas las tareas siguientes no tienen sentido y son confusas.

Este texto del examen parece estar en circulación durante un par de años. Puedo imaginar cuánta frustración y angustia emocional fue causada por esta prueba defectuosa en mentes jóvenes y especialmente con inclinaciones matemáticas.

    
respondido por el Ale..chenski
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Entonces, la pregunta es:

  

Un profesor sugiere que ciertos circuitos electrónicos requieren un suministro de voltaje constante para   operar correctamente   (i) Un estudiante coloca un condensador a través de los terminales de esta fuente de alimentación. Sugerir   Cómo esto produce una tensión constante.

Y el esquema de marcado dice

  

Capacitor almacena carga / carga arriba

     

(Si el voltaje es constante) el condensador no se descarga

.. ambos de los cuales son verdaderos, pero como usted dice, obviamente no están relacionados con el voltaje. Recuerde la definición de capacitancia: $$ C = {dQ \ over dV} $$

Entonces, cuando el capacitor se enfrenta a un cambio en el voltaje, responde cambiando su carga. El condensador contrarresta el cambio de voltaje. Cuando la tensión de entrada aumenta: se aplica "El condensador almacena la carga / carga". Cuando la tensión de entrada está cayendo: "(Si la tensión es no constante) el condensador se descarga" se aplica. El condensador retiene el voltaje mientras se descarga a través de la carga.

Lo que no se muestra es que la entrada debe contener un diodo o componente similar, por lo que si el voltaje de entrada es menor que el voltaje de la placa del condensador, entonces el condensador no se descarga de nuevo a la fuente de alimentación.

(Tengo 20 años pasados los niveles A y todavía encuentro los esquemas de calificación obtusos, están simplificados más allá del punto de comprensión)

    
respondido por el pjc50
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1)Laseñalesonduladaperotieneunvalorpromediopositivo,porloqueesconsistenteconlaetiqueta"d.c voltaje"

2) Suponiendo que es una fuente de alimentación de CC y no una salida de un amplificador de potencia de audio puenteado, agregar un capacitor almacenará el pico de voltaje positivo mientras conduce una corriente alta cuando el suministro excede el voltaje del capacitor y por lo tanto mantiene el pico como voltaje de corriente continua

3) el circuito agregado parece ser una corriente de resistencia a tierra que descarga la tensión del capacitor entre las cargas de pico de entrada positiva

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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