Principio de funcionamiento de condensadores e inductores

Quiero saber que hay un mecanismo de oposición de corriente en el inductor, digamos de nuevo emf que ¿cuál es el mecanismo de oposición de voltaje en el capacitor? Y también quiero saber que cuando el inductor se abre repentinamente genera un voltaje muy grande para mantener la corriente constante ¿viola la conservación de la energía?

Respuestas (2)

Es muy fructífero comparar inductores y capacitores. Son componentes duales. Ambos almacenan energía. Sin embargo, debe recordar intercambiar corriente y voltaje, cortocircuito y circuito abierto, serie y paralelo.

Un capacitor 'intenta' mantener constante su voltaje terminal. Si intenta cambiar el voltaje repentinamente, demandará una gran corriente. 'Nada' sucede cuando el capacitor está en circuito abierto, simplemente permanece en el mismo voltaje. Puede aumentar la carga almacenada en él suministrando una corriente.

Un inductor 'intenta' mantener su corriente constante. Si intenta cambiar la corriente repentinamente, generará un gran voltaje. 'Nada' sucede cuando el inductor está en cortocircuito, simplemente permanece en la misma corriente. Puede aumentar la corriente a través de él suministrando un voltaje.

Las principales diferencias son que las personas tienden a sentir mejor los capacitores, las fuentes de voltaje se sienten más naturales que las fuentes de corriente.

Los condensadores también tienden a ser más ideales, los condensadores típicos tienen pérdidas que son mucho menores que las de los inductores típicos. Un condensador de circuito abierto puede almacenar carga durante segundos o minutos, hay tiempo para medir el voltaje con un DMM. Un inductor típico en cortocircuito a través de un medidor de corriente bajará la corriente a cero demasiado rápido para ser visto a simple vista. Esta diferencia no es fundamental para los inductores y los condensadores, pero es solo la forma en que resultan las propiedades del cobre y el plástico. Si tuviéramos superconductores a temperatura ambiente y solo cartón húmedo para aislar los capacitores, entonces los inductores serían los componentes ideales.

La otra gran diferencia es que, al menos a temperatura ambiente, los condensadores reales tienen una "constante de tiempo propio" mucho mayor que los inductores reales. Entonces, podemos hacer experimentos con capacitores en escalas de tiempo "humanas", mientras que es mucho más difícil hacerlo con inductores.
@PeterGreen Creo que estaba diciendo eso cuando dije que tenía tiempo para medir un capacitor con un DMM, pero la corriente del inductor cayó demasiado rápido para ver.
Brainfart, parece que me perdí el último párrafo de tu respuesta.

Para un inductor: -

V = L d i d t

Esto significa que se produce un voltaje de fuerza contraelectromotriz cuando la corriente intenta cambiar; esa fuerza contraelectromotriz intenta oponerse al cambio de corriente.

Para un condensador: -

I = C d v d t

Esto significa que se produce una corriente cuando el voltaje intenta cambiar y esa corriente trata de oponerse al cambio de voltaje.

Y también quiero saber que cuando el inductor se abre repentinamente genera un voltaje muy grande para mantener la corriente constante ¿viola la conservación de la energía?

No, no hay violación de la conservación de energía. La cantidad de energía que un inductor puede usar para producir una fuerza contraelectromotriz alta está limitada por la corriente que pasa a través del inductor cuando los terminales estaban en circuito abierto. Esa energía es: -

W = 1 2 ⋅ L I 2

Entonces, si la corriente era de 10 amperios cuando un inductor de 100 uH abrió el circuito, la energía de la chispa no puede ser más de 5 milijulios.

ya se estas ecuaciones quiero saber el aspecto fisico
Gracias por la respuesta del inductor que no viola la conservación de energía que no sé.
Explíqueme, por favor, qué se opone al cambio de voltaje a través del capacitor en detalle, señor
En el límite entre las disciplinas de la ingeniería eléctrica y la física se encuentran las dos primeras ecuaciones de mi respuesta. Aplicar y usar esas ecuaciones es una disciplina eléctrica, de la cual me considero un ingeniero eléctrico, pero para entender esas ecuaciones se requiere una comprensión más profunda de la física y esto está un poco más allá del alcance de este sitio. Uso y trabajo con las fórmulas y le recomiendo que solicite una comprensión más profunda de estas ecuaciones en el sitio de física de intercambio de pila.
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