¿Qué sucede con la carga en un bucle de 3 capacitores cuando se abre y se cierra el enlace entre dos capacitores?

Inicialmente, la carga se comparte entre la Fuente C1 y los dos capacitores de Co que componen Ctotal. Una vez que se estabiliza la carga, se corta el enlace del cable, formando un pequeño capacitor Cm en serie que se suma a C total, reduciendo Ctotal a cero. ¿Qué sucede entonces con las cargas y los voltajes en la espira, y también cuando el espacio Cm se abre y se cierra repetidamente?

¿Qué hace que alguien piense que cortar el cable en el paso 3 hace que suceda algo? Es por eso que todavía no sucede nada cuando se vuelve a conectar en 4.
¿Crees que la ubicación del enlace tiene alguna relevancia? ¿Cuál es la diferencia entre abrir el enlace y abrir el interruptor? Recuerde que no hay flujo de corriente a través del dieléctrico.
+Neil_UK: Cortar el cable efectivamente agrega un pequeño capacitor Cm al capacitor en serie compuesto [C0+Cm+Co] reduciendo C(total) a cero. Como dijo + Vinzent en su respuesta a continuación, reducir un capacitor cargado aumentará el voltaje a través de él. Por lo tanto, abrir y cerrar el enlace debería hacer que el voltaje en C (total) varíe de 1/2VC1 a muy grande, lo que hace que la carga en C (total) fluctúe de un lado a otro entre C1 y C (total). Si no pasa nada, realmente quiero entender dónde se está desmoronando mi lógica.

Respuestas (2)

Una vez que todos los condensadores están cargados y no fluye corriente en ellos, el circuito que obtienes es este:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

desconecte el cable entre los dos condensadores Co y el circuito que obtiene se ve así

esquemático

simular este circuito

Como V Co = V C1 /2, ahora tenemos un voltaje entre los terminales (extremos de cable divididos) de -V Co + V C1 -V Co = 0v

Ahora, por supuesto, puede volver a conectar los dos extremos de los cables, pero como no hay diferencia de voltaje entre ellos, no fluirá corriente.

Como dijo Neil, muchas cosas no pasan.

SIN EMBARGO;

Si realmente cambiara la capacitancia de un capacitor mientras está cargado, lo que sucedería es que el voltaje cambiaría. considera este escenario;

Tiene un capacitor (dos placas opuestas entre sí) cargado a algún voltaje. ahora los separa una cierta distancia, la capacidad disminuirá pero debido a que hay la misma cantidad de energía almacenada en el capacitor, el voltaje aumentará para compensar, de modo que Q = (V ^ 2 * C) / 2 permanece sin cambios.

+Vinzent: ¿Agregar el diminuto capacitor Cm a la serie Ctotal = [Co+Cm+Co] no cambia realmente la capacitancia total a cero, lo que provoca algún tipo de pico de voltaje en C(total)? ¿Si no, porque no? Gracias
No pasa nada en absoluto, la energía no se almacena en el cable, por lo que no está cambiando nada al romper el circuito. Puede colocar todos los condensadores en el circuito en serie si desea que los condensadores originales sigan teniendo la misma carga. Si tuviera que cambiar físicamente la capacitancia de una de las tapas, el. Podrías cambiar el voltaje, solo entonces

Para pasar del diagrama 1 al diagrama 2, cerramos el interruptor. La corriente fluye para redistribuir la carga. No se muestra ninguna resistencia en los diagramas, pero el cableado práctico tendrá una resistencia finita. Esto limitará la corriente que fluye cuando el interruptor se cierra y disipará el exceso de energía que estaba contenido en C1, cuando la carga se redistribuya a todos los capacitores.

Después de un tiempo en el diagrama 2, la corriente habrá dejado de fluir. El cable entre los dos capacitores C0 tendrá corriente cero fluyendo a través de él y el voltaje en ambos extremos será igual.

Para llegar al diagrama 3, cortamos el cable. Como había cero voltaje en sus extremos, ahora tiene cero voltaje en el corte. No fluía corriente en él antes del corte. Ciertamente, no fluirá corriente en él después de que se haya cortado. Sin flujo de corriente, no hay redistribución de carga. No pasa nada más. Todos los capacitores permanecen cargados al voltaje que tenían en el diagrama 2. Todos los capacitores mantienen la misma carga que tenían en el diagrama 2.

Para llegar al diagrama 4, volvemos a conectar el corte. No había voltaje a través de él antes de la reconexión, no pasará nada cuando se vuelva a conectar. No pasa nada más.

Si cortamos y volvemos a conectar el bucle muchas veces, muchas veces no pasará nada.

Aquí hay una pregunta interesante: ¿se necesitaría trabajo adicional para abrir y cerrar el enlace, además de la cantidad trivial de fuerza mecánica necesaria para activar un mecanismo de conmutación? ¿Las fuerzas electromagnéticas de alguna manera lo hacen más difícil? Alguien aquí (también conocido como: "xox") parece pensar que sí: forum.allaboutcircuits.com/threads/… El hilo se cerró antes de que pudiera pedir aclaraciones. Parece que no querían discutirlo más.
No, no requiere ningún trabajo adicional.