напряжение на конденсаторе

Ответ от Ѐоман Баштынский[гуру]
Вика, ну да, в принципе так. При приложении напряжения к РАЗРЯЖЕННОМУ конденсатору <дельта>U (изменение напряжения на конденсаторе - разница между напряжением на конденсаторе и выходе источника питания) равно U пит (напряжению источника питания). Поэтому через конденсатор начинает течь зарядный ток с начальным значением (ну, без учёта воздействия разрядной цепи - нагрузки блока питания, т.е чисто для цепи ИП+конденсатор):
Iзар=Uпит/R(сумм) - сумма внутреннего сопротивления источника питания, соединительных проводников и ЭПС (эквивалентного последовательного сопротивления, ESR) конденсатора (это, кстати, и впику ODIN'у - не так уж и мгновенен заряд конденсатора).
По мере заряда напряжение на конденсаторе растёт, зарядный ток падает. Ну, предположим, для некоторой цепи с уже определёнными параметрами напряжение на конденсаторе через период времени t увеличивается до половины выходного напряжения ИП, а значит, вдвое падает и зарядный ток, и, значит, через такой же следующий период времени t, напряжение на нём увеличивается до половины остаточного напряжения, а ток падает до 1/4 начального, и т.д - таким образом, заряд конденсатора происходит по экспоненте, постоянная времени которой зависит от ёмкости кондёра и суммарного сопротивления зарядной цепи R(сумм).
Для понимания же разряда конденсатора придётся уже учесть влияние нагрузки ИП, а значит, и подключенного параллельно его выходу конденсатора. Опять же, для этого надо представить себе эквивалентную схему ИП. на выходе источника питания включен выпрямительный диод или диодный мост, которые исключают прохождение обратного тока через ИП. Т.е, если выходное напряжение ИП становится ниже напряжения, до которого заряжен конденсатор, диод(ы) запираются, и ИП никак не влияет на разряд конденсатора. Так вот, при отсутствии разрядной цепи при ИДЕАЛЬНЫХ диодах в цепи ИП, ИДЕАЛЬНЫЙ заряженный конденсатор будет хранить заряд вечно. Т.е, да как спрашивалось в конце вопроса, никакого тока нет, и напряжение не меняется (ну, ток утечки конденсатора - вопрос отдельный и не менее объёмный).
А теперь введём цепь нагрузки (разрядную цепь конденсатора). Итак, напряжение на этой цепи по умолчанию 0 В. Из этого, при подключении этой цепи к заряженному конденсатору, через неё начинает течь разрядный ток
Iразр=Uпит/r(сумм), где r(сумм)- соответственно сумма ЭПС конденсатора, проводников и сопротивления разрядной цепи. Разряд происходит абсолютно в той же последовательности, что и заряд., с по такой же экспоненте. Скорость (а точнее, для экспоненты скорее стоит говорить не о скорости, а о ПОСТОЯННОЙ ВРЕМЕНИ разряда или заряда), соответственно, будет зависеть от ёмкости конденсатора и r(сумм).
Т.е, по сути, накопительный конденсатор на выходе БП представляет собой интегрирующую цепь, и о какой МГНОВЕННОСТИ процессов в цепи его заряда-разряда говорить не приходится.
ЗЫ: насколько я понял вопрос всё-таки касался работы конденсатора в качестве фильтра питания? Ну, в таком случае всё просто: постоянная времени заряда конденсатора через R(сумм) в этом случае намного меньше постоянной времени разряда через r(сумм), и таким образом заряженный почти до амплитудного напряжения ИП конденсатор при "провалах" напряжения на выходе ИП отдаёт запасённую энергию нагрузке, и через конденсатор действительно течёт переменный ток (зарядная составляющая - с одной полярностью, разрядная - с другой), со средним значением, зависящим от <дельта>U (в данном случае - это разница напряжения между напряжением максимального заряда конденсатора и минимальным напряжением после его разряда через r(сумм) до начала следующего цикла заряда). Ну, формулы здесь умышленно не привожу - при той пытливости ума, которая проявлена при постановке вопроса, наверное, Вам самой будет интересно посмотреть, как будут влиять на средний ток r(сумм), R(сумм) и ёмкость конденсатора?
😉
ЗЗЫ: отредактировал пост... Какие-то проблемы со вставкой греческих букивок... К сожалению. Ну, несложно будет переписать формулы на бума
Источник: Плавали... Знаем.