Interesante (¿tal vez?) pregunta que me cuesta responder. Espero que alguien pueda ayudar.
Tengo una red de condensadores; 5 tapones en paralelo y luego dos módulos de esa configuración conectados en serie. Estoy midiendo el voltaje de los 5 tapones inferiores utilizando un Arduino Nano. El Arduino y la red de condensadores sólo están unidos por el negativo del condensador (gnd) conectado al pin GND del Arduino. Un poco crudo, pero significa que puedo medir voltajes negativos (es decir, 0V se registra como 3V3 en el Nano):
He cargado el circuito durante algo menos de 24 horas a 2V4 de V+ a V-. Comprobé los voltajes en cada uno de los tapones y estaban razonablemente equilibrados (un par de cientos de mV como máximo). Es decir, cada tapón está sentado a 1V2, no hay corriente dentro o fuera del sistema (salvo unos pocos uA debido a la fuga interna del tapón).
Ahora, desconecto la alimentación V+ (S1 va a la posn 3) y conecto una carga (a la posn 1 de S2). Como era de esperar, la red se descarga en la carga, favoreciendo la descarga de las cápsulas con resistencias en serie de menor valor. Es decir, C1 y C6 se descargan más rápido, C5 y C10 más lento.
A los 75 minutos puse la pila en circuito abierto.
A los ~140min vuelvo a aplicar la carga.
La observación/pregunta. Cuando las cápsulas con constantes RC rápidas (C1 y C6) alcanzan 0V a través de la cápsula, se descargan completamente. Sin embargo, luego son empujados a negativo. Es decir, al medir a través de la tapa, aparece una tensión negativa. Sube a negativo unos cientos de mV. ¿Por qué? [Nota: he restado 3V3 de las lecturas de tensión para obtener la referencia correcta con respecto a la pila, no al Arduino].
Me he estado rascando la cabeza durante un tiempo y no puedo entender qué es lo que hace que el voltaje sea negativo a través de ese tapón, mientras que los otros en paralelo siguen siendo positivos.
He sido deliberadamente vago en las lecturas precisas porque la impedancia de entrada de mi multímetro, y el Nano apestan. (Estoy haciendo un pequeño seguidor de voltaje para resolver este problema, y también utilizar un potenciostato en lugar de un Arduino). Disculpas en este frente.
Curiosamente, he modelado este circuito en Matlab y lo ha predicho. Tenía la esperanza de que mi modelo estuviera equivocado... ¿tal vez no?
Muchas gracias de antemano,
Simon
P.D.: Se dará un agradecimiento masivo y se dará crédito a cualquiera que pueda ayudar si le parece bien que lo acredite en un trabajo de investigación. Si no es así, me alegro de no dar crédito (sé que a algunos no les gusta). PPS: No he entrado en detalles sobre lo que representa el circuito. Me gustaría explicarlo si la gente está interesada (por cierto, es una distribución gaussiana sesgada).