¿Por qué el condensador bloquea CC pero permite CA?

<p style=”text-align: justify;”>Todos sabemos que un condensador no permite que pase corriente continua a través de él, pero permite corriente alterna. En esta publicación, discutiremos este tipo de comportamiento del capacitor. Primero, consideraremos el suministro de CC conectado a un capacitor de placas paralelas, como se muestra en la figura a continuación.

Deje que la capacitancia sea C. Entonces, cuando conectamos el capacitor de placas paralelas al terminal positivo de la batería y otra placa al terminal negativo de la batería, existe una diferencia de potencial.

Aquí, en nuestro caso, la diferencia de potencial entre la placa A del capacitor y el terminal positivo de la batería = 5 V. Debido a esta diferencia de potencial, la carga positiva comenzará a moverse desde el terminal positivo de la batería hacia la placa A del capacitor. Tenga en cuenta que la carga no es suministrada por la batería, sino por el electrón móvil del cable de conexión. Por lo tanto, la carga en la placa A del condensador aumentará desde un valor cero hasta un valor finito hasta que el potencial de la placa A sea igual al potencial del terminal positivo de la batería. Después de esto, no ocurrirá más movimiento de carga desde el terminal positivo de la batería a la placa A. Por lo tanto, podemos decir que en estado estacionario, el potencial de la placa A = 5 V y no habrá más movimiento de carga, es decir, no habrá corriente.

De manera similar, la carga inicial en la placa B del condensador es cero, pero tan pronto como conectemos la placa B al terminal negativo de la batería, existirá una diferencia de potencial debido a que los electrones se moverán desde el terminal negativo de la batería a la placa B. (tenga en cuenta que el potencial de la placa B es cero mientras que el del terminal negativo de la batería es de -5 V y los electrones se mueven de bajo potencial a alto potencial). Este movimiento tendrá lugar hasta que el potencial de la placa B sea igual al potencial de la placa negativa de la batería. Así, en estado estacionario, el potencial de la placa B = -5 V y no hay más movimiento de carga, es decir, no hay corriente.

Pero tenga en cuenta que la corriente continua fluye a través del capacitor hasta que dura el estado transitorio, es decir, hasta el momento en que la diferencia de potencial entre las placas del capacitor y la batería se vuelve cero.

Por lo tanto, observamos que en estado estacionario, no hay diferencia de potencial entre las placas del condensador y los terminales de la batería para impulsar la corriente. Por eso se dice que un condensador bloquea la corriente continua.

¿Cómo permite el condensador AC?

Considere un capacitor de placas paralelas conectado con una fuente de voltaje alterno como se muestra en la figura.

Sea V = VmSinωt y su curva será como se muestra en la figura.

Cuando se aplica voltaje de CA a través de las placas del capacitor de placas paralelas, la placa A comenzará a cargarse hasta VPK y la placa B del capacitor obtendrá una carga negativa. Pero después del voltaje pico VPK, como el voltaje de la fuente es menor que el voltaje a través de las placas del capacitor, el capacitor comenzará a descargarse hasta que el voltaje de la fuente sea cero. Después de eso, a medida que el voltaje de la fuente se vuelve negativo, la placa A ahora se cargará negativamente, mientras que la placa B se cargará positivamente hasta el pico negativo del voltaje de la fuente, pero una vez que se cruce el pico negativo del voltaje aplicado, el capacitor nuevamente comenzará a descargarse como el potencial La diferencia entre las placas del capacitor es mayor que el voltaje de la fuente. De esta manera, el capacitor se carga y descarga continuamente para la CA aplicada y, por lo tanto, decimos que el capacitor permite que fluya la CA.

Tenga en cuenta que cuando el voltaje aplicado está en su punto máximo, el capacitor está completamente cargado y, por lo tanto, no se producirá ningún movimiento de carga en este instante y, por lo tanto, la corriente a través del capacitor es cero cuando el voltaje aplicado está en su punto máximo. De manera similar, cuando el voltaje aplicado es cero, el capacitor está completamente descargado y, por lo tanto, a medida que el voltaje aumenta desde su voltaje cero, la corriente de carga comenzará a fluir desde la fuente hacia las placas del capacitor, pero a medida que la carga se acumula en la placa, el potencial de placa aumenta, lo que resulta en una disminución de la diferencia de potencial entre las placas y la fuente. Debido a esto, la magnitud de la corriente de carga disminuye y se vuelve cero cuando el potencial de las placas del capacitor se vuelve igual al potencial de la fuente. Es por eso que decimos que el capacitor toma la corriente principal.

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