La corriente que entra/sale de un capacitor es proporcional al cambio de voltaje aplicado a través de sus placas.
Digamos que tengo un condensador en serie con una fuente de alimentación de CC, una resistencia y un interruptor abierto. Una vez que cierro el interruptor, el voltaje a través del capacitor es igual al voltaje suministrado por la fuente de CC, pero este voltaje permanece constante ya que las fuentes de alimentación de CC obviamente son constantes.
Todo esto bajo el supuesto de que todos los componentes son ideales. Sé que para que la corriente ingrese al capacitor, el voltaje a través de él debe cambiar, que es lo que sucede en el mundo real. ¿De dónde viene este cambio de voltaje?
La relación básica en un capacitor es que el voltaje es proporcional a la carga en la placa "+". Sin embargo, necesitamos saber cómo se relacionan la corriente y el voltaje. Para derivar esa relación, debe darse cuenta de que la corriente que fluye hacia el capacitor es la tasa de flujo de carga hacia el capacitor. Aquí está la situación. Comenzaremos con un capacitor con un voltaje variable en el tiempo, v(t), definido a través del capacitor, y una corriente variable en el tiempo, i(t), que fluye hacia el capacitor. La corriente, i(t), fluye hacia el terminal "+" tomando el terminal "+" usando la definición de polaridad de voltaje. Usando esta definición tenemos:
ic(t) = C dvc(t)/dt
Esta relación es la relación fundamental entre corriente y voltaje en un capacitor. No es una relación proporcional simple como la que encontramos para una resistencia. La derivada del voltaje que aparece en la expresión de corriente significa que aquí tenemos que lidiar con cálculos y ecuaciones diferenciales, lo queramos o no.
El voltaje a través de la combinación en serie de capacitor y resistencia es igual a la fuente de CC. Lo que cambia con el tiempo es la proporción entre cada uno. En el instante en que el interruptor se cierra, se encuentra en toda la resistencia, porque la tapa se aproxima a un cortocircuito. Después de un tiempo infinito, el voltaje de la tapa es igual al voltaje de la fuente de CC. Eso significa que no hay voltaje en la resistencia y, por lo tanto, no fluye corriente a través de ella.
Chu
Sam D20
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