¿Cómo se carga un condensador con una fuente de CA? ¿No debería cargarse en el ciclo positivo y descargarse en el negativo, sin darle carga en todo el ciclo?

La afirmación de que un condensador se carga en el semiciclo positivo y se descarga en el semiciclo negativo cuando está conectado a una fuente de CA no es del todo correcto. La razón es que el voltaje a través del condensador y la corriente consumida por él no están en fase. El condensador siempre extrae una corriente principal, es decir, la corriente extraída por el condensador conduce el voltaje existente a través de él. En el caso de un condensador ideal, el ángulo de avance es de 90 grados.
Por lo tanto, podemos decir que durante parte del semiciclo positivo, el condensador se carga y durante la parte de equilibrio, se descarga. Lo mismo se repite durante el medio ciclo negativo.
Por cierto, las palabras ‘cargando’ y ‘descargando’ no reflejan correctamente el proceso que tiene lugar en un condensador. La palabra ‘cargar’ normalmente significa impartir carga neta positiva / negativa a un objeto y la palabra ‘descargar’ significa hacerlo neutral, es decir, la carga neta es cero. Pero, si consideramos el caso de un condensador, la carga neta siempre es cero, ya sea que se esté cargando o descargando. Por ejemplo, cualquier exceso de carga que gane una placa se pierde por la otra placa, de modo que un condensador en su conjunto permanece neutral. Los condensadores almacenan energía, no se cargan. Las mejores frases para usar pueden ser ‘almacenar energía en el condensador’ y ‘extraer energía del condensador’.

Algunos condensadores existen no para mantener específicamente una carga durante mucho tiempo, sino para hacer cosas como cambios de fase o PFC. Por ejemplo, comúnmente verá estos grandes condensadores conectados a motores, cuyo trabajo es proporcionar un cambio de fase para arrancar (o hacer funcionar continuamente) un motor de CA monofásico. Este tiene una clasificación de a330VCA y es para el arranque del motor.

Es lo que es redondo alrededor de los motores que se ven así:

Sí, estás en lo correcto.
Los condensadores se utilizan principalmente como aplicación de filtrado.
Cuando está en paralelo, debido al ciclo finito de carga y descarga, resiste cambios más rápidos y pasa frecuencias más bajas.
Sin embargo, en el circuito en serie, solo pasa las frecuencias más altas.

En otras aplicaciones, los condensadores se utilizan para el almacenamiento de energía para: luz de flash de cámara, láser de estado sólido, pistolas de riel, reserva de energía de audio … etc.
En este caso, la corriente alterna debe rectificarse con un diodo para almacenar su energía.

Un condensador se carga / descarga con una fuente de CA dependiendo del circuito. Por lo general, los circuitos de CA (MULTIPLICADOR DE VOLTAJE) en los que se usa el condensador para almacenar carga (y producen una diferencia de voltaje) generalmente van acompañados de diodos, de modo que se carga solo durante un ciclo.
El condensador en los circuitos de CA se usa más fácilmente para FORMAR ONDAS, FILTRAR, CAMBIAR FASES, etc.
Las aplicaciones de CC incluyen flash de cámara, pistola de descarga eléctrica, insecticida, circuitos de temporización (temporizador 555), comparadores, etc.

Tienes toda la razón, es imposible cargar un condensador con corriente alterna. Un condensador en un circuito de CA se cargará y descargará constantemente sin acumular energía (aunque eso tiene algunos usos en el mundo de la electrónica).

Para cargar un condensador desde una fuente de CA, debe tener algún tipo de dispositivo que proporcione solo carga negativa a un lado del condensador y solo carga positiva al otro. Si se está cargando un condensador, necesita una fuente de CC o necesita algunos componentes electrónicos para cambiar la corriente antes de que llegue al condensador.

Realmente, depende del circuito. Si contiene elementos que rectifican la corriente (restringe la mitad del ciclo para que, en efecto, sea una corriente de CC ondulada) una fuente de CA puede cargar un condensador.

Así es como lo hace; ¡estás en lo correcto! se carga, descarga y esta característica se usa en algunos de los circuitos integrados más importantes que hemos visto, por ejemplo, el temporizador 555.
PERO, como Jay Robertson señaló acertadamente, lea su comentario a continuación, obtendrá la cosa.

El condensador que se carga en medio ciclo positivo y la descarga en medio ciclo negativo es una noción incorrecta. Se carga y descarga en cada medio ciclo. No se trata del almacenamiento neto de energía durante todo el ciclo.

Acabo de aclarar el asunto en una pregunta separada. Por favor pasa.

Bien, la carga entra, la carga se va.
No puedes explicarlo, no en el plano real.

Esto es lo que quieres, una buena parte del tiempo.