Vraag:
Wat zijn het gedrag van condensatoren en inductoren op tijdstip t = 0?
ruchi
2009-12-03 20:50:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Werken condensatoren als open circuits of als gesloten circuits op tijdstip t = 0? Waarom? Hoe zit het met smoorspoelen?

Ik heb het uitgeprobeerd, en wat ik kreeg was dit: aanvankelijk werkte de condensator als kortsluiting toen ik de schakelaar opendeed. Dat zou niet moeten gebeuren, toch? Een condensator moet DC blokkeren. Ik heb geprobeerd met een paar verschillende doppen. Ik ben erg in de war.

Hoe zit het met WELKE inductor? Het is waarschijnlijk het beste om details voor het netwerk in kwestie te geven. Als je toegang hebt tot een lab, raad ik je aan het uit te proberen. Als je het ziet, begrijp je echt wat er aan de hand is.
Een condensator ziet eruit als een open circuit naar een * constante * spanning, maar als een gesloten (of kortsluiting) circuit naar een * verandering * in spanning. En de inductor ziet eruit als een gesloten circuit naar een constante stroom, maar als een open circuit naar een * verandering * in stroom.
Je zou dit waarschijnlijk als antwoord moeten formuleren, omdat ik geloof dat dit is waar het OP naar op zoek is. Misschien met een * korte * uitleg waarom (dop opladen en magnetische velden en dergelijke).
@Tuva - Bedankt, hoewel ik niet alle eer kan aanvaarden - het was een verbetering ten opzichte van een voorgestelde bewerking.
@ChrisStratton Ik denk dat het voor het OP veel gemakkelijker zou zijn om het te begrijpen als je spreekt over de kenmerken van deze circuitelementen in termen van hun impedantie in verschillende toepassingen in plaats van te onthouden wat ze 'zouden moeten' zijn. Hoewel dit bericht oud is, heeft hij het waarschijnlijk gekregen.
Vraag is niet duidelijk."In eerste instantie, toen ik de schakelaar opendeed, werkte de condensator als een kortsluiting" ... wat betekent deze verklaring?"open toestand van een schakelaar" betekent het uitschakelen van de schakelaar (zoals een open circuit).Bedoelde u de schakelaar "ingeschakeld" (gesloten toestand van de schakelaar)?Trouwens, alle elektrolytische condensatoren vertonen een zeer ** duidelijke ** laadcurve (wanneer DC wordt toegepast).Zodra het opladen bijna voltooid is (theoretisch is de curve een asymptoot naar de tijdas ... hij eindigt nooit), wordt praktisch na een bepaalde tijd de laadstroom verwaarloosbaar ... met andere woorden de geleverde gelijkstroom stopt.
Elektrolytische doppen laten een duidelijke laadcurve zien, omdat ze een hogere capaciteit hebben.Niet-elektrolytische kappen kunnen heel weinig lading opslaan, dus de stroom (ladingstroom) om ze te vullen, is ook klein.
Het gedrag van een inductor of condensator op t = 0 is hetzelfde als elke andere t.
Elf antwoorden:
#1
+29
spiffed
2009-12-03 21:22:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kort antwoord:

Inductor: op t = 0 is als een open circuit bij 't = oneindig' is als een gesloten circuit ( fungeren als een geleider)

Condensator: op t = 0 is als een gesloten circuit (kortsluiting) bij 't = oneindig' is als een open circuit (geen stroom door de condensator )


Lang antwoord:

De lading van de condensatoren wordt gegeven door \ $ Vt = V ( 1-e ^ {(- t / RC)}) \ $ waarbij V de toegepaste spanning op het circuit is, R de serieweerstand en C de parallelle capaciteit.

Op het exacte moment dat de stroom wordt aangelegd, heeft de condensator 0v opgeslagen spanning en verbruikt dus een theoretisch oneindige stroom die wordt beperkt door de serieweerstand. (Een kortsluiting) Naarmate de tijd vordert en de lading zich ophoopt, stijgt de spanning van de condensatoren en daalt het stroomverbruik totdat de condensatorspanning en de aangelegde spanning gelijk zijn en er geen stroom in de condensator stroomt (open circuit). Dit effect is misschien niet meteen herkenbaar met kleinere condensatoren.

Een mooie pagina met grafieken en wat wiskunde die dit uitleggen is http://webphysics.davidson.edu/physlet_resources/bu_semester2/c11_rc.html

Voor een inductor is het tegenovergestelde waar: op het moment van inschakelen, wanneer de spanning voor het eerst wordt aangelegd, heeft deze een zeer hoge weerstand tegen de veranderde spanning en voert hij weinig stroom (open circuit ), naarmate de tijd vordert, zal het een lage weerstand hebben tegen de constante spanning en veel stroom voeren (kortsluiting).

In de inductor, waar komt de achter-EMF vandaan op t = 0?Het lijkt alsof je op dit moment wat stroom nodig hebt om de verandering in het magnetische veld te creëren, maar als de weerstand op dat moment oneindig is, dan is er geen stroom?
#2
+10
Stephen Collings
2012-05-11 20:00:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Inductantie en capaciteit zijn effecten die de mate van verandering beperken. Als de zaken eenmaal zijn geregeld, is er geen verandering meer en hebben ze geen verder effect. Dus op de lange termijn zien steady-state, condensatoren en inductoren eruit zoals ze zijn; ze gedragen zich alsof je van ze verwacht dat ze handelen als je wist hoe ze zijn geconstrueerd, maar niet eens wist dat capaciteit of inductie zelfs maar bestond.

Een inductor is een draad. Nadat het de kern verzadigd heeft, gedraagt ​​het zich als een kortsluiting.

Een condensator is een opening tussen twee geleiders. Nadat het is opgeladen, gedraagt ​​het zich als een open circuit.

Hun onmiddellijke gedrag is het tegenovergestelde. Totdat ze worden opgeladen, werkt een dop als een kortsluiting en een inductor als een open circuit.

#3
+4
russ_hensel
2009-12-03 21:26:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Als je een ideale schakelaar aanzet van een ideale spanningsbron naar een ideale condensator, krijg je een aantal vreemde oplossingen, in dit geval een oneindige stroom voor een oneindig kleine tijd. Dus het ziet er in een mum van tijd uit als een kortsluiting.

Meer realistische oplossingen bevatten een meer ideaal element om de echte wereld te modelleren, de eerste kan een serieweerstand zijn.

#4
+3
stevenvh
2012-05-11 20:08:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Voor een ongeladen condensator die is aangesloten op aarde, heeft de andere pin (de zijkant van de schakelaar) ook aardpotentiaal. Op het moment dat je de schakelaar sluit gaat de stroom naar aarde, dat is wat hij ziet. En de stroom is hetzelfde als wanneer je verbinding zou maken met aarde zonder de condensator: een kortsluiting is een kortsluiting.

Die kortsluitstroom daalt snel wanneer deze grote lading zijn weg moet vinden door de serieweerstand van de condensator om hem op te laden.

#5
+2
varun gupta
2013-11-15 13:50:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Voor condensator:

$$ V (t) = V (1-e ^ {(- t / RC)}) $$

At \ $ t = 0 \ $, \ $ V = 0 \ $ zodat de condensator zich gedraagt ​​als een kortsluiting.

$$ i (t) = \ frac {V} {R} \ cdot e ^ {(- t / RC)} $$

At \ $ t = \ infty \ $, \ $ i = 0 \ $ zodat de condensator zich gedraagt ​​als een open circuit.


Voor inductor :

$$ i (t) = \ frac {V} {R} \ cdot (1-e ^ {(- Rt / L)}) $$

At \ $ t = 0 \ $, \ $ i = 0 \ $ zodat de inductor zich gedraagt ​​als een open circuit.

$$ V (t) = V_e ^ {(- Rt / L)} $$

At \ $ t = \ infty \ $, \ $ V = 0 \ $ zodat de inductor zich gedraagt ​​als een kortsluiting.

#6
+1
user6972
2013-06-09 00:13:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik beschouw deze graag in termen van hun differentiaalvergelijkingen. In wezen zijn de momentane vergelijkingen voor elk:

\ $ V = L \ cdot \ dfrac {dI} {dt} \ $ voor inductoren

\ $ I = C \ cdot \ dfrac {dV} {dt} \ $ voor condensatoren

Aan de hand van hun differentiëlen kunt u de huidige verandering zien \ $ \ Big (\ dfrac {dI} {dt} \ Big) \ $ u kunt onbeperkt krijgen onmiddellijke spanningsveranderingen over een inductor. De geïnduceerde spanning over de inductor is de afgeleide van de stroom door de inductor: dat wil zeggen, evenredig met de stroomveranderingssnelheid met betrekking tot de tijd.

Evenzo kunt u voor condensatoren grote stroomveranderingen krijgen op basis van over de veranderingssnelheid voor spanning \ $ \ Big (\ dfrac {dV} {dt} \ Big) \ $. In uw experiment werd de spanning vrijwel onmiddellijk gewijzigd, zeg van 0V naar 1V in 1us. Dit maakt \ $ I = C \ cdot \ dfrac {1} {0.000001} \ $ (wat u kunt zien kan behoorlijk groot zijn).

Het zijn de differentiële termen voor deze componenten die ze interessant maken. Dus hoe hoger de veranderingssnelheid, hoe groter de V-piek op inductoren, of ik piek in condensatoren. Terwijl de stroom voor smoorspoelen en spanning voor condensatoren beperkt zijn tot wat wordt toegepast.

#7
+1
mfahadkukda
2016-12-01 04:22:07 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Omdat condensatoren energie opslaan in de vorm van een elektrisch veld, hebben ze de neiging zich te gedragen als kleine secundaire celbatterijen, die elektrische energie kunnen opslaan en afgeven. Een volledig ontladen condensator handhaaft nul volt over zijn aansluitingen, en een geladen condensator handhaaft een constante hoeveelheid spanning over zijn aansluitingen, net als een batterij. Wanneer condensatoren in een circuit met andere spanningsbronnen worden geplaatst, nemen ze energie uit die bronnen op, net zoals een secundaire celbatterij wordt opgeladen als gevolg van aansluiting op een generator. Een volledig ontladen condensator, met een klemspanning van nul, zal in eerste instantie als kortsluiting werken wanneer deze is aangesloten op een spanningsbron en maximale stroom trekken wanneer deze begint te laden. Na verloop van tijd stijgt de klemspanning van de condensator om de aangelegde spanning van de bron te ontmoeten, en de stroom door de condensator neemt dienovereenkomstig af. Zodra de condensator de volledige spanning van de bron heeft bereikt, zal hij er geen stroom meer uit halen en gedraagt ​​hij zich in wezen als een open circuit.

#8
  0
noor randhawa
2014-09-19 12:24:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De condensator werkt als een open circuit wanneer deze zich in zijn stabiele toestand bevindt, zoals wanneer de schakelaar gedurende lange tijd gesloten of geopend is.

Zodra de schakelaarstatus wordt gewijzigd, zal de condensator voor een oneindig korte tijd als kortsluiting fungeren, afhankelijk van de tijdconstante en na enige tijd in die toestand te zijn geweest, zal hij zich weer als open blijven gedragen circuit. En voor de inductor gedraagt ​​het zich als een kortsluiting in zijn stabiele toestand en als een open circuit wanneer er een verandering in de stroom is.

#9
  0
Abdul Wahid
2016-08-06 12:19:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Condensator werkt als kortsluiting bij t = 0, de reden dat condensator leidende stroom heeft.De inductor werkt aanvankelijk als een open circuit, dus de spanning leidt in de inductor als spanning onmiddellijk verschijnt over open klemmen van de inductor op t = 0 en dus leidt.

#10
  0
Daniel Bogdanoff - Keysight
2017-08-09 00:44:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je kunt hier mijn video bekijken die hierover spreekt (stapsgewijze reactie):

https://www.youtube.com/watch?v=heufatGyL1s

Kortom, een condensator is bestand tegen een verandering in spanning en een inductor is bestand tegen een verandering in stroom.Dus op t = 0 werkt een condensator als een kortsluiting en een inductor als een open circuit.

Deze twee korte video's kunnen ook nuttig zijn, ze kijken naar de 3 effecten van condensatoren en inductoren:

https://www.youtube.com/watch?v=m_P1rvhEeiI&index=7&list=PLzHyxysSubUlqBguuVZCeNn47GSK8rcso&t=101s

#11
-1
matri manish
2013-10-17 12:27:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

onthoud gewoon dat de condensator de spanning van 0 naar hoog verhoogt, dus in het begin bij ov werkt de condensator als korte ckt en voor hoogspanning werkt de dop als open ckt, omgekeerd in het geval van inductor

Dit is geen correcte definitie. De stroom in condensatoren hangt af van de snelheid waarmee de spanning verandert, niet de absolute spanning. De stroom in een inductor hangt af van de integraal van spanning, niet van de absolute spanning.
@JoeHass: Het antwoord is slecht geformuleerd, maar het is niet fundamenteel onjuist.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 2.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...