Inductor equivalente de la carga del capacitor

El flujo magnético es el complemento de carga.

Así como un condensador se define por la relación$Q = CV$, un inductor se define por la relación$\varphi=LI$, donde$\varphi$es el flujo magnético.

Así como la fórmula del condensador se convierte en$I = \dfrac{dQ}{dt} = C\dfrac{dV}{dt}$cuando observamos la variación del tiempo, la fórmula del inductor se convierte en$V = \dfrac{d\varphi}{dt} = L\dfrac{dI}{dt}$.

Así como podemos generalizar la idea de un capacitor al caso no lineal con la relación$f(Q,V)=0$podemos generalizar la idea de un inductor con la relación$f(\varphi,I)=0$.

The Photon respondió a esta pregunta de manera excelente, pero creo que hay información relevante que debe compartirse y será de interés para algunos lectores o para el propio autor de la pregunta.

En primer lugar, agregaré que los inductores también pueden almacenar carga capacitiva. Este es un fenómeno conocido que puede manifestarse fuertemente enrollando una bobina bifilar y cableando el EXTREMO del cable A al INICIO del cable B (cableado en SERIE). Al cablearlos en serie, está creando efectivamente una pieza de cable enormemente larga en la que cada cable está adyacente a otra vuelta cuyo voltaje es una diferencia del 50% del voltaje total a través del inductor. Esto se explicó claramente en la patente de Nikola Tesla "Bobina para electroimanes". Su dibujo de patente muestra una bobina de panqueque, pero el efecto funciona en TODAS las bobinas. Al colocar los cables uno al lado del otro, puede aumentar el campo electrostático entre los cables. Y sí, si haces bien el experimento, puedes cargar el inductor y hacer que almacene energía y luego descargar la energía. Pero incluso en una bobina ordinaria de devanado recto, la carga y el campo capacitivo todavía están allí; es tan ridículamente pequeño que generalmente se ignora. Sin embargo, se hace evidente a altas frecuencias si mide la Q de una bobina. Espaciar las vueltas en una bobina de radio aumenta Q porque reduce la intensidad del campo capacitivo entre los devanados.

Además, existe una diferencia notable entre el campo magnético del inductor y la carga capacitiva que los hace más diferentes de lo que la mayoría de la gente piensa, y realmente no deberían compararse directamente. sigue leyendo...

Si intenta descargar un capacitor cargado con 12 voltios en otro capacitor cargado con 12 voltios, no pasará nada porque las energías se cancelan. Por otro lado, si intenta descargar un inductor cargado con corriente procedente de una fuente de 12 voltios en un condensador de 12 voltios, el inductor de hecho sobrecargará el condensador objetivo hasta cierto nivel por encima de sus 12 voltios iniciales. Su altura dependerá directamente del flujo magnético en el inductor y la capacidad del condensador. Si la capacidad es muy pequeña, el voltaje puede ser extremadamente alto dependiendo de otras condiciones del circuito. Para experimentar con los conceptos básicos de este comportamiento, simplemente necesita un diodo y un poco de ingenio para cargar el capacitor de la bobina sin dejar que se descargue inmediatamente hacia el otro lado.

De hecho, este mismo fenómeno es la razón por la que los circuitos de los tanques pueden funcionar. Si el inductor no tuviera la capacidad de sobrecargar su objetivo, los circuitos del tanque nunca funcionarían. En un circuito tanque, un capacitor se descarga por completo a través de un inductor hasta que alcanza un voltaje de esencialmente 0. Si no fuera por el inductor cargado, todo el movimiento en el circuito se detendría en este punto. Pero en cambio, el campo magnético del inductor ahora actúa como una bomba de carga y fuerza al condensador a entrar en la región negativa mucho más allá de cero. Una vez que el inductor termina de descargarse, todo el proceso se invierte. Puedes hacer otras cosas más interesantes con este comportamiento además de circuitos de tanques primitivos.