¿Cómo los condensadores mantienen su carga?

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Si un capacitor está conectado a un circuito de cobre y una batería, los electrones viajarán a un punto de la placa del capacitor, entonces se acumulará una carga negativa debido a la presencia de exceso de electrones. La placa utilizada es un conductor, ¿verdad? Cuando se retira la batería, ¿no se moverían los electrones a través del cobre hasta el final del cable de cobre (porque los electrones se desplazan fácilmente a través de los conductores y se repelen entre sí en la placa del condensador)?

(CERRADO) Gracias a todos. Ahora entiendo

    
pregunta HunkyMinik

2 respuestas

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Mientras la batería está presente :
El cable de cobre conectado al extremo positivo del condensador también estará saturado de cargas positivas (ausencia de electrones). El cable de cobre conectado al extremo negativo del condensador también estará saturado de cargas negativas (presencia de electrones adicionales).

Cuando retire la batería :
Cuando se retira la batería, no tiene una distribución de carga desigual a lo largo de la placa y el cobre (la placa y el cable de cobre se cargarán) y las cargas no se moverán a ninguna parte. Los cargos se mantendrán en su lugar.

    
respondido por el Miron V
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Un condensador mantiene su carga cuando se retira la batería porque ya no hay un circuito cerrado para permitir que los electrones se muevan para equilibrar la carga.

Puedes pensar en ello con analogías de agua. Tiene una bomba (batería), tubos (cable), válvulas de llave de paso (para simular la apertura del circuito) y una membrana de goma que se flexiona cuando el agua en un lado de la membrana está a una presión más alta que el otro (capacitor).

Para comenzar, las válvulas están abiertas y la bomba crea presión (voltaje) en un lado del circuito cerrado. Esa diferencia de presión hace que la membrana de goma se flexione. Cierre ambas válvulas y luego retire la bomba del circuito. Una vez que las válvulas se cierran, la presión en cada lado de la membrana permanece igual, ya sea que la bomba esté conectada o no. Por lo tanto, la membrana de goma estará en un estado flexionado. El almacenamiento de energía de un condensador es equivalente a la energía almacenada por el caucho en un estado estirado. Si uno abriera ambas válvulas después de esto, saldría un poco de agua a presión hasta que la membrana de goma se relaje.

Diagrama simplista:
bomba --- > válvula --- > membrana de goma
^ < --------- válvula < --------

Específicamente para los electrones en un problema de condensadores, debes recordar que los electrones ya están en todas partes. Cuando la batería está conectada, todo el cable del terminal negativo a la placa negativa del condensador ahora tiene un potencial único. Eso significa que todos esos electrones están a la misma "presión". Si abre el circuito, los electrones adicionales en la placa negativa tienen la misma presión / voltaje que los electrones en el cable que acaba de desconectar del terminal negativo de la batería. Dado que todos esos electrones están al mismo voltaje, se equilibran entre sí y no tienen ningún deseo de alejarse de la placa del condensador porque entonces se apretarían aún más en el cable.

La razón por la que funciona la analogía del agua es porque un circuito abierto no es un tubo sin agua que espera ser llenado. Es un tubo ya lleno de agua que tiene una llave de paso que evita que el agua se mueva en cualquier dirección.

    
respondido por el horta

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