Prosty układ z kondensatorem - czy nie jest to zwarcie?

[jugan1]

Dzień dobry,

W jednym z poradników na youtube zauważyłem taki schemat:

Zbudowałem taki sam w programie do symulacji ( pominąłem przycisk i przyjąłem, że kondensator będzie miał 10F ) :

Prąd ma 2 ścieżki do wyboru:

a) tą z rezystorem i diodą LED. Program, w którym symuluję układ pokazuje, że spadek na diodzie LED to 1.895V, natomiast na rezystorze 3.105V. Do tego prąd płynący przez tą ścieżkę wynosi 31.054mA.

b) tą z kondensatorem i tam prąd wynosi 50A ( wraz z czasem maleje, bo kondensator się ładuje )

Jeżeli nie byłoby gałęzi b) to wszystkie wartości dla gałęzi a) ( 1.895V, 3.105V oraz 31.054mA ) byłyby dla mnie oczywiste. Jednak w momencie dodatkowej gałęzi ( z kondensatorem ) kompletnie nie wiem, co się dzieje.

Ja rozumuję tak:

Podłączam zasilanie, będąc prądem widzę 2 drogi do wyboru: tą z rezystancją i diodą led oraz tą z kondensatorem. Wydaje mi się, że kondensator powinien mieć jak najmniejszy opór, a prąd lubi płynąć tam, gdzie ma łatwiejszą drogę, więc wydaje mi się, że robię po prostu zwarcie ( co niejako potwierdza program pokazując 50A ). Skąd jednak tak ładne wartości dla gałęzi a)? Podejrzewałbym, że w niej w ogóle nie będzie płynął prąd, bo mamy zwarcie.

Co ciekawe w poradniku wszystko działa...

[_LM_]

Ponieważ jest coś takiego jak rezystancja wewnętrzna, zarówno źródła zasilania co powinno obniżyć Vzas, jak i kondensatora które to sprawia że prąd ma "tylko" 50A w praktyce kondensatory 10F są mało spotykane, zaś prądy zwarciowe i ładujące mocno zależą od rezystancji szeregowej źródła i esr kondensatora, esr może się wachać od miliomów do kilkudziesięciu omów. 

[jugan1]

@_LM_ Jeżeli chodzi o kondensator 10F, todla testu dałem o wiele mniejszy kondensator i tam prądy również wynoszą 50A ( z tym, że się szybciej ładuje ).

Zatem ten układ jest poprawny?

Wydaje mi się, że tak duży prąd nie powinien płynąć przez tak cienkie przewody. Poza tym jak układ wiedział, żeby da do gałęzi z rezystorem i diodą LED jakiś prąd? Wg mnie w jednej gałęzi powinien być prąd 50A ( o ile rzeczywiście tak duży może być ), a w drugiej jednak zero.

[jand]

6 godzin temu, jugan1 napisał:

Zatem ten układ jest poprawny?

Aby odpowiedzieć na to pytanie trzeba wiedzieć co chcesz osiągnąć.

6 godzin temu, jugan1 napisał:

prąd nie powinien płynąć przez tak cienkie przewody

Generalnie tak, płynie on tak krótko, że nie zdążą się one rozgrzać.

6 godzin temu, jugan1 napisał:

a w drugiej jednak zero.

To zależy w którym momencie.

Na samym początku ładowania kondensatora prąd diody będzie istotnie wynosił zero, bo napięcie na kondensatorze będzie zero. Jednak w miarę ładowania się kondensatora prąd diody będzie rósł, aż ostatecznie osiągnie wartość taką, jak w układzie bez kondensatora.

[jugan1]

@jand Mógłbyś bardziej powiedzieć jak to będzie wyglądać? Mam na myśli prądy w gałęziach? W którym momencie zacznie płynąć prąd w gałęzi z rezystorem i diodą LED? Czy będzie to w momencie, gdy kondensator będzie naładowany np. w 90%? Czy dopiero, gdy będzie w 100%? A może jeszcze inny procent?

[jand]

W zasadzie prąd będzie płynął od samego początku, z tym że ze względu na charakterystykę diody początkowo będzie on naprawdę znikomy (gdyby to był sam opornik, bez diody, oporność tej gałęzi byłaby znacznie mniejsza i ten prąd byłby większy).

Początkowo jednak dioda nie będzie świecić; zapali się gdy napięcie na kondensatorze osiągnie odpowiednią wartość ( rzędu 1,5V).

[jand]

Uzupełnienie powyższego wpisu.

Jeśli jako diodę weźmiemy jej model idealny, tzn   że dioda do momentu osiągnięcia punktu załamania charakterystyki ma nieskończenie dużą oporność, to wtedy prąd w tej gałęzi nie będzie płynął, aż do momentu gdy napięcie na kondensatorze osiągnie wartość w którym dioda przewodzi.