Quels sont les comportements des condensateurs et inductances au temps t = 0?

Les condensateurs agissent-ils comme des circuits ouverts ou fermés au temps t = 0? Pourquoi? Et les inducteurs?

Je l'ai essayé et voici ce que j'ai obtenu: au départ, lorsque j'ai ouvert l'interrupteur, le condensateur a agi comme un court-circuit. Cela ne devrait pas se produire, non? Un condensateur devrait bloquer DC. J'ai essayé avec quelques bouchons différents. Je suis très confus.

Réponse courte:

Inductance: at t=0est comme un circuit ouvert à 't = infinite' est comme un circuit fermé (agir comme conducteur)

Condensateur: at t=0est comme un circuit fermé (court-circuit) à 't = infinite' est comme un circuit ouvert (pas de courant à travers le condensateur)

Longue réponse:

Une charge de condensateur est donnée par où V est la tension appliquée au circuit, R est la résistance série et C est la capacité parallèle.$Vt=V(1-e^{(-t/RC)})$

À l'instant exact où la puissance est appliquée, le condensateur a 0 V de tension stockée et consomme donc un courant théoriquement infini limité par la résistance série. (Un court-circuit) Au fil du temps et de l'accumulation de charge, la tension des condensateurs augmente et sa consommation de courant diminue jusqu'à ce que la tension du condensateur et la tension appliquée soient égales et qu'aucun courant ne circule dans le condensateur (circuit ouvert). Cet effet peut ne pas être immédiatement reconnaissable avec des condensateurs plus petits.

Une belle page avec des graphiques et des mathématiques expliquant cela est http://webphysics.davidson.edu/physlet_resources/bu_semester2/c11_rc.html

Pour une inductance, l'inverse est vrai, au moment de la mise sous tension, lorsque la tension est appliquée pour la première fois, elle a une très haute résistance à la tension modifiée et transporte peu de courant (circuit ouvert), avec le temps, elle aura une faible résistance à la tension constante et transporte beaucoup de courant (court-circuit).

L'inductance et la capacité sont des effets qui limitent le taux de changement. Une fois que les choses se sont arrangées, il n'y a plus de changement et elles n'ont plus d'effet. Ainsi, à long terme , en régime permanent, les condensateurs et les inductances ressemblent à ce qu'ils sont; ils agissent comme vous vous attendriez à ce qu'ils agissent si vous saviez comment ils ont été construits, mais ne saviez même pas qu'il existait une capacité ou une inductance.

Une inductance est un fil. Après avoir saturé le noyau, il se comporte comme un court-circuit.

Un condensateur est un espace entre deux conducteurs. Une fois chargé, il se comporte comme un circuit ouvert.

Leur comportement instantané est le contraire. Jusqu'à ce qu'ils chargent, un capuchon agit comme un court-circuit et une inductance agit comme un circuit ouvert.

Lorsque vous allumez un interrupteur idéal à partir d'une source de tension idéale, vers un condensateur idéal, vous obtenez des solutions étranges, dans ce cas un courant infini pendant un temps infinitésimal. Cela ressemble donc à un court métrage sans délai.

Des solutions plus réalistes incluent un élément plus idéal pour modéliser le monde réel, le premier pourrait être une résistance série.

Pour un condensateur non chargé connecté à la terre, l'autre broche (le côté de l'interrupteur) est également au potentiel de terre. À l'instant où vous fermez l'interrupteur, le courant passe à la terre, c'est ce qu'il voit. Et le courant est le même que lorsque vous vous connectez à la terre sans le condensateur: un court-circuit est un court-circuit.

Ce courant de court-circuit chute rapidement lorsque cette grosse charge doit trouver son chemin à travers la résistance série du condensateur pour le charger.

Pour condensateur:

$t=0$$V=0$

$t=\infty$$i=0$

Pour inducteur:

$t=0$$i=0$

$t=\infty$$V=0$

Parce que les condensateurs stockent l'énergie sous forme de champ électrique, ils ont tendance à agir comme de petites batteries de cellules secondaires, pouvant stocker et libérer de l'énergie électrique. Un condensateur complètement déchargé maintient zéro volt à ses bornes, et un condensateur chargé maintient une quantité constante de tension à ses bornes, tout comme une batterie. Lorsque des condensateurs sont placés dans un circuit avec d'autres sources de tension, ils absorbent l'énergie de ces sources, tout comme une batterie de cellules secondaires se charge à la suite de sa connexion à un générateur. Un condensateur entièrement déchargé, ayant une tension aux bornes de zéro, agira initialement comme un court-circuit lorsqu'il est attaché à une source de tension, attirant un courant maximum lorsqu'il commence à construire une charge. Au fil du temps, la tension aux bornes du condensateur augmente pour répondre à la tension appliquée de la source, et le courant à travers le condensateur diminue en conséquence. Une fois que le condensateur a atteint la pleine tension de la source, il cessera d'en tirer du courant et se comportera essentiellement comme un circuit ouvert.

J'aime penser à ces derniers en termes de leurs équations différentielles. Essentiellement, les équations instantanées pour chacune sont:

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

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

$\Big(\dfrac{dI}{dt}\Big)$

$\Big(\dfrac{dV}{dt}\Big)$$I = C \cdot \dfrac{1}{0.000001}$

Ce sont les termes différentiels de ces composants qui les rendent intéressants. Ainsi, plus le taux de changement est élevé, plus la pointe de V sur les inductances est grande, ou je pointe dans les condensateurs. Alors que le courant pour les inductances et la tension pour les condensateurs sont limités à ce qui est appliqué.

Le condensateur agit comme un circuit ouvert lorsqu'il est dans son état stable comme lorsque l'interrupteur est fermé ou ouvert pendant longtemps.

Dès que l'état du commutateur est modifié, le condensateur agira comme un court-circuit pendant une durée infiniment courte en fonction de la constante de temps et après avoir été dans cet état pendant un certain temps, il continuera à se comporter comme un circuit ouvert. Et pour l'inducteur, il se comportera comme un court-circuit dans son état stable et un circuit ouvert lorsqu'il y a un changement de courant.

Le condensateur agit comme un court-circuit à t = 0, la raison pour laquelle le condensateur a un courant conducteur. L'inductance agit initialement comme un circuit ouvert, de sorte que la tension conduit dans l'inductance lorsque la tension apparaît instantanément aux bornes ouvertes de l'inductance à t = 0 et donc aux conducteurs.

Vous pouvez consulter ma vidéo qui en parle (réponse en étapes) ici:

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

Fondamentalement, un condensateur résiste à un changement de tension et une inductance résiste à un changement de courant. Ainsi, à t = 0, un condensateur agit comme un court-circuit et une inductance agit comme un circuit ouvert.

Ces deux courtes vidéos peuvent également être utiles, elles examinent les 3 effets des condensateurs et des inductances:

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

rappelez-vous simplement que le condensateur augmente la tension de 0 à haute, donc au début, au condensateur ov agit comme ckt court et pour le capuchon haute tension agit comme ckt ouvert, inverser en cas d'inductance