Confusión sobre la corriente del capacitor

0

Estaba repasando la ecuación de la corriente que fluye a través de un capacitor basado en el voltaje y la capacitancia (i = C * dv / dt). Para mí, tiene sentido en general que puede encontrar la corriente que pasa por un capacitor multiplicando la capacitancia por la derivada del voltaje. A partir de esto, un voltaje constante resultaría en un flujo de corriente cero y un voltaje de onda sinusoidal resultaría en un patrón de coseno. Lo que me confundió es que esto significaría que un capacitor con más capacidad aparentemente tendría más corriente fluyendo a través de él, lo que no parecía tener sentido. ¿No significaría más capacitancia menos corriente que pasa por un capacitor y más almacenamiento? Tal vez estoy malinterpretando la fórmula. Apreciaría ayuda en esto.

    
pregunta Tom

2 respuestas

0
  

No significaría que más capacitancia significa menos corriente que pasa por un capacitor   y más siendo almacenado?

La corriente no se almacena en un condensador, se almacena energía . Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será la energía almacenada para un voltaje dado a través.

Quizás es mejor comenzar con la definición de capacitancia del físico:

$$ Q = CV $$

donde \ $ Q \ $ es la cantidad de carga eléctrica en una placa (hay \ $ - Q \ $ carga en la otra placa).

Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será la capacidad para la carga \ $ Q \ $ para un voltaje dado a través.

Entonces, al fijar el voltaje, una pequeña capacitancia tiene una cantidad relativamente pequeña de carga \ $ Q \ $ en una placa, mientras que una gran capacitancia tiene una cantidad relativamente grande.

En un contexto de circuito, \ $ Q \ $ solo puede cambiar si hay una corriente a través y, por lo tanto, tomando el tiempo derivado de ambos lados,

$$ \ frac {dQ} {dt} = i = C \ frac {dv} {dt} $$

Para \ $ C \ $ arbitrariamente grande, la tasa de tiempo del cambio de voltaje debe ser arbitrariamente pequeña para una corriente finita, es decir, una capacitancia arbitrariamente grande mantiene el voltaje en fix para una corriente finita.

    
respondido por el Alfred Centauri
0
  

¿Menos corriente pasa por un condensador y más se almacena?

Ah, eso es un error que se enseña en la escuela primaria.

En realidad, ¡todo pasa!

Los condensadores son como cualquier componente de 2 derivaciones: por cada electrón forzado en un extremo, un electrón salta por el otro extremo y ninguno se almacena en su interior. Un capacitor completamente cargado contiene tantos electrones como un capacitor totalmente descargado. Por lo tanto, si colocamos amperímetros en los dos cables del condensador, ambos amperímetros leerán exactamente el mismo valor durante la carga o la descarga. Los condensadores no almacenan corriente (o más específicamente, no almacenan carga).

Los condensadores almacenan energía ... pero también los inductores. En otras palabras, los inductores almacenan campos B dentro de sus núcleos ferrosos, y los condensadores almacenan campos electrónicos en sus capas dieléctricas. Pero los inductores almacenan tantos coulombs como los condensadores: significado, ninguno en absoluto.

¿Cómo surge la idea falsa? Una fuente es nuestro esquema típico: usualmente conectamos a tierra un lado de un capacitor de paso bajo y luego pretendemos que la placa conectada a tierra no existe. Podemos cargar la placa restante positiva o negativa, como si fuera una bola de metal colgada en el espacio. Pero, de hecho, se trata de un par de placas muy espaciadas, y poner una carga negativa en una placa producirá automáticamente una carga opuesta en la segunda placa, incluso si la segunda placa está conectada a tierra.

El análogo mecánico para el condensador es un resorte o una banda de goma. Cuando estiramos una banda elástica, ¿cuánto caucho hemos almacenado? Cero; Solo hemos almacenado energía, no caucho. El análogo hidráulico de un condensador es un par de tanques de agua con un separador de goma. Los condensadores hidráulicos no acumulan agua . Los condensadores reales solo almacenan desequilibrio de carga. Para "cargar" un condensador, apartamos los electrones de una placa y los colocamos en la otra placa (que luego expone los protones positivos de los átomos de cobre en la primera placa.) Nunca se inyectan o eliminan electrones del condensador en su totalidad. (¡Si lo fueran, entonces todo el condensador se cargaría de inmediato a muchos miles de millones de voltios!) Los condensadores solo funcionan porque movemos cargas dentro. Pero también es así como funcionan los inductores: un inductor "cargado" contiene "carga giratoria", mientras que los condensadores "cargados" contienen carga "estirada" o desequilibrada.

Condensadores cargados: no se cargan con carga.

    
respondido por el wbeaty

Lea otras preguntas en las etiquetas