¿Por qué habían pulsada DC pasa a través de un condensador?

Question

OK, la corriente que fluye a través de un condensador es igual a C * dV/dt, soy consciente de eso. Lo que no entiendo es la física del proceso: ¿por qué pasa un capacitor DC pulsada (0-10V por ejemplo) cuando los portadores de la carga no cambian su dirección?

Aunque utilizo la analogía de"agua" no tiene sentido: el flujo se mueve en una dirección, por lo que el "diafragma" no será capaz de moverse hacia adelante y hacia atrás.

Answer 1

Cero voltios no significa cero actual. Suponga que el circuito se parece a esto:

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Cuando el interruptor se enciende (se conecta a 10V), la corriente fluye a la derecha y carga el condensador hasta 10V. Una vez que esto sucede, las paradas actuales*. Cuando el interruptor se apaga (se conecta a tierra/0V), la corriente fluye a la izquierda y descarga del condensador. (El condensador actúa como una fuente de tensión.) La corriente se detiene cuando el condensador llega a 0V.

Versión corta: CC Pulsante en realidad es de CA.

*La carga y descarga son en realidad exponencial decae, por lo que, matemáticamente, la actual realidad nunca se detiene. Se aproxima a cero asintóticamente a una velocidad determinada por la resistencia y la capacitancia.

Answer 2

El voltaje a través de un condensador no puede cambiar instantáneamente - toma algo de tiempo, determinado por la capacidad, y las resistencias en el circuito.

Si los pulsos en los pulsos DC son lo suficientemente corto en relación con la constante de tiempo del circuito, el voltaje a través del condensador no tenemos tiempo para cambiar significativamente durante el pulso (el condensador se carga o descarga muy poco), por lo que los cambios de voltaje en el lado de salida del condensador de seguir de cerca los cambios de voltaje en el lado de entrada. Por lo tanto, se verá que los pulsos DC pasa a través del condensador.

Este efecto se utiliza en "los condensadores de acoplamiento" en circuitos análogos, entre otros lugares.

Answer 3

Suponga que usted está enviando repetitivo rectangular de pulsos a la frecuencia de \$f\$ para el condensador como se ve a continuación.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Usted no está enviando una sola sinusoidal a la frecuencia \$f\$. Pero senoidales con frecuencias \$f\$, \$3f\$, \$5f\$, \$7f\$, \$9f\$, ...

Si usted garantiza que la sinusoidal con la frecuencia \$f\$ puede pasar el condensador sin distorsión (es decir,; \$\frac{1}{2\pi f C}\ \!\! << \!\! R\$), los demás se pasan aún más fácil. Que es como DC pulsos de pasar el condensador en un circuito correcto diseño.

Answer 4

Creo que esto se vuelve mucho más clara si nos fijamos en que en el dominio de la frecuencia.

La impedancia de un condensador es $$\frac{1}{j\omega C}$$

Tan lejos y tan bien: con una frecuencia de 0 Hz, la impedancia tiende a infinito (o incluso once)

Pero, ¿qué tipo de señal está aplicando? Un impulso rectangular:

Imagen de: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Rectangular_function.svg

La transformada de fourier del pulso es este, donde x es la frecuencia \$\omega\$:

Imagen de: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Sinc_function_%28normalized%29.svg

Creo que esto hace que sea fácil ver que hay componentes de la señal que tienen frecuencias de 0 Hz, lo que significa que la impedancia no es infinito, por lo tanto, una corriente fluye.

Answer 5

Su declaración de que "los portadores de carga no cambiar de dirección no es cierto. Para ver esto más claramente, el uso de una batería de 5v y conecte una fuente de alimentación CC que proporciona + y - 5v. Cuando el suministro proporciona +5v, el total será de 10v y cuando el suministro proporciona -5v el total será 0v. Desde el punto de vista del condensador, se ve una señal de cambio de 10v 0v a 10v... etc. pero desde el punto de vista de los 5v de la batería, es proporcionar 5v sesgo y una señal de corriente ALTERNA que va de +5v -5v