¿Por qué un capacitor toma tiempo infinito para cargarse?

Answer 1

La respuesta corta es que cuando un condensador se carga crea una fuerza repulsiva. Cuanto más cargada es, más fuerza se necesita para cargarla a la misma velocidad.

Pero creo que la siguiente broma de ingeniería responde mejor a su pregunta sobre cuándo estará completamente cargada.

En el gimnasio de la escuela secundaria, todas las niñas de la clase estaban alineadas contra una pared y todos los niños contra la pared opuesta. Luego, cada diez segundos, caminaron uno hacia el otro hasta que estuvieron a la mitad de la distancia anterior.

A un matemático , un físico y un ingeniero se les preguntó: “¿Cuándo se encontrarán las niñas y los niños?”

El matemático dijo: “Nunca”.

El físico dijo: “En una cantidad infinita de tiempo”.

El ingeniero dijo: “Bueno … en unos dos minutos, estarán lo suficientemente cerca para todos los fines prácticos”.

Answer 2

Es por la construcción del condensador. Si observa la ecuación de carga del condensador, puede hacerse una idea de este tiempo de carga infinito.

La carga de la tapa está dada por:

Vc = Vs (1-e ^ -t / RC)

Dónde,

• Vc es el voltaje a través del condensador
• Vs es el voltaje aplicado
• t es el tiempo requerido para cargar
• RC es la constante de tiempo del circuito (donde R&C son los valores de resistencia y condensador).

Ahora, si cargamos la tapa completamente, el voltaje a través de la tapa será igual al voltaje aplicado. es decir, Vc = Vs.

por lo tanto, Vs = Vs (1-e ^ -t / RC);

1-e ^ -t / RC = 1;

e ^ -t / RC = 0;

-t / RC = ln (0);

-t / RC = infinito.

Por lo tanto, el tiempo requerido para cargar el condensador completamente (t) = infinito.

Nota: Pero como práctica general, podemos tomar “5RC” como el tiempo para cargar el condensador.

Answer 3

La magnitud de la corriente a través del condensador determina qué tan rápido se cargará el condensador. En el caso de la fuente de voltaje, la corriente está determinada por la resistencia del camino y la diferencia de voltaje entre la fuente de voltaje de entrada y el capacitor. Esta magnitud de corriente de carga se reduce exponencialmente a medida que el voltaje del condensador se acerca a la fuente de voltaje de entrada, lo que extiende el tiempo requerido para cargar el condensador por completo.

Answer 4

La carga es un proceso lento (por ejemplo, subir una colina empinada). A medida que se aplica voltaje para que se almacene en el condensador como carga (s), se necesita cierto esfuerzo o tiempo, una vez que se almacena la carga proporcional al voltaje aplicado, se detiene.

Answer 5

Sí, si un condensador se carga a través de una resistencia conectada, por ejemplo, a una batería, cuanto más se acerque el voltaje del condensador al voltaje de la batería, menor será la corriente de carga. Esa es solo la ley de Ohm para la resistencia. Pero en un intervalo de tiempo que es solo un pequeño múltiplo de la “constante de tiempo RC”, el voltaje del condensador está tan cerca del voltaje de la batería que la diferencia no importa.

Answer 6

De acuerdo con este gráfico y la fórmula Q = CV solo ocurre cuando el tiempo es infinito, lo cual es un caso ideal y no se puede abordar prácticamente. Por lo tanto, puede decir que los condensadores de la vida real nunca se pueden cargar al 100%.

Answer 7

porque la corriente del circuito de carga RC depende de la diferencia de voltaje y la resistencia. A medida que el voltaje en el condensador se acerca al voltaje de la fuente y la diferencia de Vs-Vc se acerca a cero, la corriente a través de la resistencia de carga en serie se aproxima a cero, por lo que nunca se llena por completo.

Sin embargo, si lo carga con una fuente de corriente real, se cargará en un tiempo finito, limitado por el cumplimiento de voltaje de la fuente de corriente.

Pero, por supuesto, si tiene una fuente de corriente ideal con un cumplimiento de voltaje infinito, ¡aún le tomará una eternidad cargarse por completo!

Answer 8

Incorrecto. Se carga una tapa proporcional al voltaje aplicado. Bajo voltaje equivale a una carga más larga. La resistencia durante la carga aumenta, descargada significa menor resistencia. El nivel de voltaje determina la tasa de carga. Nunca carga infinita.