Carga y descarga de condensadores.

Simulé este circuito en TINA-TI. Sin embargo, no pude entender la forma de onda de salida para la mitad negativa del ciclo.

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Forma de onda: Verde: voltaje en C2 (10 u cap) Marrón: voltaje en C1 (1 u cap) Amarillo: la onda cuadrada de entrada

Durante la primera mitad en t=0, ambos condensadores se cargarán instantáneamente. Por supuesto, el capacitor con mayor capacitancia se cargará a un voltaje más bajo en comparación con el capacitor más pequeño.

Para t>0, C1 comienza a descargarse a través de la resistencia R1, lo que significa que C2 debe comenzar a cargarse para mantener un voltaje total de 1V en la terminal de entrada.

Sin embargo, en la mitad negativa del ciclo, el voltaje para C2 permanece positivo y para C1 cae a menos de -1 voltio. ¿Por qué el voltaje de C2 no es negativo (similar a C1)? ¿Por qué el voltaje en C1 no es mayor que -1 voltio y en C2 <0 tal que VC1 + VC2 = -1 voltio?

VC1 + VC2 es de hecho -1 voltio durante la mitad negativa del ciclo como se muestra en su gráfico. Al comienzo del ciclo, aproximadamente +0,5 V + -1,5 V es -1 V, por ejemplo.
Lo sé. Pero mi pregunta es ¿por qué el voltaje en C2 no es negativo?

Respuestas (1)

Una forma de modelar la transición de la fuente de voltaje es:

Δ V C 1 + Δ V C 2 = − 2 V , el cambio combinado de C1 y C2 es una oscilación de -2V.

Junto con, Δ q tanto para C1 como para C2 son iguales. Esto se debe a la conservación de la carga o corriente. Aunque la transición es instantánea, lo que hace que el pico actual sea infinito, lo que puede verse como una función delta. Además, no hay tiempo para que ninguna carga o corriente pase por la resistencia.

q = C V , por lo tanto Δ q = C 1 × Δ V C 1 , de manera similar para C2.

C 1 × Δ V C 1 = C 2 × Δ V C 2 , por lo tanto, el cambio de voltaje en el capacitor es inversamente proporcional a su capacitancia.

Para el circuito con C2 siendo 10 veces el de C1, Δ V C 1 es por lo tanto 10 veces mayor que Δ V C 2 . Y es bastante fácil combinar las ecuaciones superior e inferior para resolver ambas Δ V .

Ahora si aplicas el pequeño Δ V C 2 a V C 2 (que es alrededor de 0,6 V en el gráfico justo antes de la primera transición), no está lo suficientemente cerca como para que se vuelva negativo en la transición.

Carga y descarga de condensadores.
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