Mi comprensión de los circuitos RC está rota

Hice una pregunta relativamente simple . ¡Desafortunadamente, las respuestas provocan muchas más preguntas! :-(

Parece que en realidad no entiendo los circuitos RC en absoluto. En particular, por qué hay una R allí. Parece completamente innecesario. ¿Seguramente el condensador está haciendo todo el trabajo? ¿Para qué diablos necesitas una resistencia?

Claramente, mi modelo mental de cómo funciona esto es incorrecto de alguna manera. Así que déjame intentar explicar mi modelo mental:

Si intenta pasar una corriente continua a través de un condensador, solo está cargando las dos placas. La corriente continuará fluyendo hasta que el capacitor esté completamente cargado, en cuyo punto no podrá fluir más corriente. En este punto, los dos extremos del cable podrían ni siquiera estar conectados.

Hasta que, es decir, invierta la dirección de la corriente. Ahora la corriente puede fluir mientras el condensador se descarga, y continúa fluyendo mientras el condensador se recarga en la polaridad opuesta. Pero después de eso, una vez más, el capacitor se carga completamente y no puede fluir más corriente.

Me parece que si pasa una corriente alterna a través de un condensador, sucederá una de dos cosas. Si el período de onda es más largo que el tiempo para cargar completamente el condensador, el condensador pasará la mayor parte del tiempo completamente cargado y, por lo tanto, la mayor parte de la corriente se bloqueará. Pero si el período de onda es más corto, el capacitor nunca alcanzará un estado de carga completa, y la mayor parte de la corriente pasará.

Según esta lógica, un solo condensador por sí solo es un filtro de paso alto perfectamente bueno.

Entonces ... ¿por qué todos insisten en que también debes tener una resistencia para hacer un filtro que funcione? ¿Qué me estoy perdiendo?

Considere, por ejemplo, este circuito de Wikipedia:

¿Qué demonios está haciendo esa resistencia allí? Seguramente todo lo que hace es cortocircuitar toda la potencia, de modo que ninguna corriente llegue al otro lado.

Luego considere esto:

Esto es un poco extraño. ¿Un condensador en paralelo? Bueno ... supongo que si crees que un condensador bloquea la corriente continua y pasa la corriente alterna, eso significaría que a altas frecuencias, el condensador corta el circuito, evitando que pase la energía, mientras que a bajas frecuencias el condensador se comporta como si fuera no ahí. Entonces este sería un filtro de paso bajo. Todavía no explica la resistencia aleatoria, bloqueando inútilmente casi toda la potencia en ese riel ...

¡Obviamente las personas que realmente diseñan estas cosas saben algo que yo no! ¿Alguien puede iluminarme? Intenté el artículo de Wikipedia sobre circuitos RC, pero solo habla sobre un montón de cosas de transformación de Laplace. Es genial que puedas hacer eso, estoy tratando de entender la física subyacente. Y fallando!

(Argumentos similares a los anteriores sugieren que un inductor por sí mismo debería ser un buen filtro de paso bajo, pero nuevamente, toda la literatura parece estar en desacuerdo conmigo. No sé si eso es digno de una pregunta por separado o no).

Probemos este estilo de escalera de Wittgenstein .

Primero consideremos esto:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Podemos calcular la corriente a través de R1 con la ley de Ohm:

También sabemos que el voltaje a través de R1 es 1V. Si usamos tierra como nuestra referencia, ¿cómo se convierte 1V en la parte superior de la resistencia en 0V en la parte inferior de la resistencia? Si pudiéramos pegar una sonda en algún lugar en el medio de R1, deberíamos medir un voltaje en algún lugar entre 1V y 0V, ¿verdad?

Una resistencia con una sonda que podemos mover sobre ella ... suena como un potenciómetro, ¿verdad?

^{simular este circuito}

Al ajustar la perilla en el potenciómetro, podemos medir cualquier voltaje entre 0V y 1V.

Ahora, ¿qué pasa si en lugar de una olla, usamos dos resistencias discretas?

^{simular este circuito}

Esto es esencialmente lo mismo, excepto que no podemos mover el limpiaparabrisas en el potenciómetro: está atascado en una posición 3/4 desde la parte superior. Si obtenemos 1V en la parte superior y 0V en la parte inferior, entonces 3/4 de la subida deberíamos esperar ver 3/4 de la tensión, o 0,75V.

Lo que hemos hecho es un divisor de voltaje resistivo . Su comportamiento se describe formalmente por la ecuación:

Ahora, ¿qué pasaría si tuviéramos una resistencia con una resistencia que cambiara con la frecuencia? Podríamos hacer algunas cosas ordenadas. Eso es lo que son los condensadores.

A una frecuencia baja (la frecuencia más baja es CC), un condensador se parece a una resistencia grande (infinita en CC). A frecuencias más altas, el condensador parece una resistencia más pequeña. A una frecuencia infinita, un condensador tiene resistencia en absoluto: parece un cable.

Entonces:

^{simular este circuito}

Para frecuencias altas (arriba a la derecha), el condensador se parece a una pequeña resistencia. R3 es mucho más pequeño que R2, por lo que mediremos aquí un voltaje muy pequeño. Podríamos decir que la entrada se ha atenuado mucho.

Para bajas frecuencias (abajo a la derecha), el condensador se parece a una gran resistencia. R5 es mucho más grande que R4, por lo que aquí mediremos un voltaje muy grande, casi todo el voltaje de entrada, es decir, el voltaje de entrada se ha atenuado muy poco.

Entonces, las frecuencias altas se atenúan, y las bajas frecuencias no. Suena como un filtro de paso bajo.

Y si intercambiamos los lugares del condensador y la resistencia, el efecto se invierte y tenemos un filtro de paso alto.

Sin embargo, los condensadores no son realmente resistencias. Sin embargo, lo que son son impedancias . La impedancia de un condensador es:

Dónde:

• $C$
• $f$
• $j$$\sqrt{-1}$

$f$

$j$$Z$$R$

Y a partir de esto, puede calcular el comportamiento de cualquier circuito RC, y mucho más.

physics

Filtro de paso bajo

Entonces no te gusta R, ¿eh? Bueno, digamos que la resistencia no está ahí ...

¡Vaya, no podemos! Hay siempre algo de resistencia. No te imaginas lo que sucede sin él. El cable tendrá miliohmios o microohmios, pero todavía hay algo de resistencia. Cuanto más pequeño es, más se aleja su punto de 3 dB, de acuerdo con nuestra práctica fórmula de 3 dB, y menos se convierte en "paso bajo". La adición de una resistencia discreta permite que escoger el punto de 3 dB, en lugar de ser determinado por usted por su pequeña de alambre o resistencia, que la mayoría de las veces no saben traza (y ni siquiera se puede medir!).

Filtro de paso alto

Aquí, nos podemos imaginar la vida sin R. Una noche, se metió en una discusión con ella, y en un ataque de rabia, que lo sacó. Así que ahora digamos que está ausente.

Pero ahora mira lo que tenemos; el condensador es solo una gran resistencia tonta cuya resistencia, como saben, varía inversamente con la frecuencia.

Todavía es un filtro en el sentido de que atenuará los voltajes de ciertas frecuencias. Ciertamente bloqueará DC; en ese sentido, es "paso bajo". ¡Pero ahora es terrible! ¿Por qué?

Para bajas frecuencias, como dije, ahora es solo una resistencia "grande"; dependiendo de la cantidad de corriente que esté tirando, eso significa que las bajas frecuencias se atenuarán un poco: como sabe, cuanto más corriente atrape una impedancia, más cae el voltaje a través de ella.

Pero, como en el caso del filtro de paso bajo cuando eliminó R, su circuito ahora depende de algo que generalmente no controla: la corriente. Si este filtro se conecta a una carga de alta impedancia (es decir, megaohmios), se extraerá muy poca corriente; el condensador no caerá mucho voltaje para la mayoría de las frecuencias, por lo que bien podría no estar allí. Usted quiere ser capaz de poner este filtro en cualquier lugar y hacer que funcione de alguna manera predeterminada.

Veamos algunas simulaciones. Digamos que tiene un límite de 1uF y su carga es de 1k:

(Ignora el diagrama de fase, ya que es irrelevante para esta publicación). OK, tenemos un rolloff que comienza alrededor de 200Hz. Eso está bien, supongo, si eso es lo que quieres. Pero, ¿qué sucede cuando cambia la resistencia? Es decir, ¿qué sucede cuando su circuito quiere una cantidad diferente de corriente?

¡Bondad! Nuestro punto 3dB ahora es de alrededor de 1Hz. ¡Entonces nuestro "filtro" se mueve por todas partes cuando algo en su circuito quiere que cambie la corriente! Es totalmente impredecible.

Así que arreglas la resistencia, la vuelves a colocar y arregla el filtro por ti.

Espera, ¿cómo arregla R tu filtro de paso alto? Bueno, con él y el condensador, ¡actúa como un divisor de voltaje! Si es lo suficientemente rígido, es decir, si su impedancia de salida es mucho más baja que la impedancia de entrada que impulsa el resto de su circuito, aísla su filtro de los cambios en el consumo de corriente.

Sé que ya tienes muchas respuestas. Déjame intentarlo a mi manera.

Lo que tengo que diseñar es un filtro. Tanto de paso bajo como de paso alto. Lo que tengo es solo un condensador.

Considere la primera implementación, donde todos los componentes son ideales.

Cuando se mide Vout utilizando un osciloscopio ideal, lo que obtendríamos sería Vout = Vin.

Entonces este circuito no puede funcionar como cualquier filtro.

Considerando la segunda implementación,

Aquí, no hay corriente a través de C y, por lo tanto, aquí también Vout es Vin.

Por lo tanto, el segundo circuito tampoco puede funcionar como filtro.

Por lo tanto, no se puede implementar un filtro solo con condensador (al menos en el caso ideal).

Ahora llegando a su modelo mental, como usted dijo que "la corriente continuará fluyendo hasta que el capacitor esté completamente cargado ..."

Pero, ¿alguna vez has pensado en cuánto tiempo tardará un condensador en cargarse por completo?

El tiempo de carga de un condensador se decide por el valor de capacitancia C y la corriente que lo atraviesa (que puede controlarse colocando una resistencia de valor apropiado en serie con C).

En resumen, el tiempo de carga lo decide el producto RC.

Ahora colocando una resistencia finita en serie con C podemos controlar el tiempo que tarda el condensador en cargarse por completo. Entonces, con una resistencia en serie R, el primer circuito puede actuar como un filtro de paso bajo y el segundo circuito puede actuar como un filtro de paso alto como se muestra en su pregunta.

Si R = 0 (cortocircuito), el condensador se carga instantáneamente y actúa como circuito abierto para cada frecuencia. Eso es lo que sucedió en el primer circuito.

Si R = infinito (circuito abierto), entonces el capacitor nunca comienza a cargarse o no fluye corriente a través del capacitor. Y eso sucede en el segundo circuito.

Olvídese de la idea del " poder que se transmite"; la energía es el producto de la corriente y el voltaje, y el tipo de aplicaciones donde verá esta configuración de componentes no tiene nada que ver con la transferencia de energía.

En un circuito de CA simple (comencemos aquí al menos) un condensador tiene una característica llamada reactancia . La reactancia es esencialmente la relación entre la capacitancia y la frecuencia de la señal involucrada. Se calcula utilizando la fórmula infame de 1 / 2πfC, donde f es la frecuencia en hercios y C es la capacitancia en Faradios, y se mide en ohmios. Esencialmente, un condensador es una resistencia dependiente de la frecuencia.

Para componentes reactivos, es decir, tapas e inductores, la resistencia basada en frecuencia a menudo se denomina impedancia . A menudo encontrará circuitos o dispositivos con "impedancia de entrada" en lugar de resistencia, lo que implica que puede variar dependiendo de la frecuencia de la señal de entrada, pero por lo general debe ser plana (ish) en el rango de frecuencias para el que está destinado el circuito / dispositivo.

De vuelta a la misteriosa inclusión de la resistencia; Piense en mi comentario anterior acerca de que la tapa es una resistencia controlada por frecuencia. Eso significa que, para una frecuencia dada, ahora tiene dos resistencias que forman un divisor potencial. Si conoce R y C, puede trazar un gráfico de Vout vs frecuencia.

El lugar más común en el que encontrará estos filtros es en los circuitos de procesamiento de señal básicos / pasivos. Uno esperaría ver la configuración de paso alto en la entrada a un amplificador operacional (para ahorrar amplificación de las bajas frecuencias desagradables). Los amplificadores operacionales se benefician de tener impedancias de entrada MASIVAS, típicamente terraohms, por lo que no se puede decir que la resistencia paralela está desviando la corriente porque ese es su propósito exacto: casi ninguna corriente terminará en el amplificador operacional, por lo que un límite en serie por sí solo será inútil.

Sí, las cosas cambian un poco cuando te mueves a los amplificadores actuales, pero ese es realmente un tema bastante diferente. Los amplificadores de transistores están en su propia liga, y un poco más allá de esta pregunta.

Sin embargo, para obtener información adicional, hay situaciones en las que el poder estransferido a través de una configuración de resistencia en serie / condensador paralelo. El ganador de esa categoría es, como su nombre lo indica, líneas eléctricas (que transportan electricidad por todo el país, etc.). El análisis de la línea de transmisión se realiza modelando una línea de alimentación como una resistencia en serie más una tapa paralela y un inductor, que representan la resistencia del cable de cobre, la capacitancia parásita entre el conductor de cobre y su cubierta exterior de "tierra", y el voltaje inducido desde el exterior factores, respectivamente. En tal caso, estos componentes representan las imperfecciones del mundo real, por lo que el poder se pierde. El modelo de transmisión agrupada (el nombre puede variar) utilizará este circuito LRC 'por unidad de distancia', de modo que varios de estos circuitos se agrupen, uno tras otro, para representar una línea de alimentación de longitud particular.

La resistencia está hecha para controlar la corriente. Parece olvidar que el voltaje a través de un condensador no puede cambiar instantáneamente, es el resultado de la acumulación de cargas negativas en una placa y de la otra, lo que finalmente genera un campo eléctrico equivalente a su voltaje. Si este voltaje no puede cambiar instantáneamente y aplica un voltaje diferente a través de él, los cables deben dejar caer esa diferencia de voltaje y su resistencia es pequeña, lo que hará un flujo de corriente masivo (U = RI). Básicamente no hay nada que desacelere los electrones, excepto los cables. La corriente muy alta e incontrolable cargará el condensador en poco tiempo si no lo daña, lo que hace que el filtro sea inútil, ya que se supone que debe absorber y entregar la corriente según sea necesario.

A veces se desea una alta reactividad , por ejemplo, para condensadores de desacoplamiento que no tienen resistencias limitantes, pero no en filtros.

Tenga en cuenta que si está suministrando corriente , no necesita una resistencia limitadora de corriente, sin embargo, necesita un limitador de voltaje porque el voltaje del condensador aumentará linealmente y eventualmente superará el voltaje de ruptura. Pero no es un filtro de todos modos; usarías un inductor para filtrar la corriente.

En el filtro de paso alto / detector de borde (primer circuito), la resistencia está allí para formar un divisor de voltaje con el condensador. Los condensadores dicen groseramente que actúan como resistencias dependientes de la frecuencia (también cambian de fase las señales pero dejemos que eso se deslice). La resistencia está ahí para crear un voltaje que depende de la frecuencia sin generar ninguna corriente: a altas frecuencias, la impedancia del condensador disminuirá y obtendrá más de la entrada (y viceversa). Entonces, sin esa resistencia, si no se consume corriente, la entrada se reflejará en la salida (sin caída de voltaje).

En el filtro de paso bajo la resistencia también está allí para formar un divisor de voltaje, excepto que esta vez, el voltaje de interés es el del capacitor ("se fortalece con el tiempo" => paso bajo) y no la imagen de la corriente (" se debilita con el tiempo "=> pase alto). Si cortocircuita la resistencia, el condensador reaccionará demasiado rápido y será inútil como filtro, tal como mencioné al principio de esta publicación.

Gran pregunta

Me parece que si pasa una corriente alterna a través de un condensador, sucederá una de dos cosas. Si el tiempo para cargar completamente el condensador es más largo que el período de onda, el condensador pasará la mayor parte del tiempo completamente cargado y, por lo tanto, la mayor parte de la corriente se bloqueará. Pero si el período de onda es más corto, el capacitor nunca alcanzará un estado de carga completa, y la mayor parte de la corriente pasará.

Estoy de acuerdo con parte de este análisis. Si coloca una corriente en un condensador, puede calcular el voltaje a través de él con bastante facilidad utilizando

$V = \frac{1}{C}\int i(t)dt$

Sin embargo, entonces comienza a hablar de un condensador que está "completamente cargado". ¿A qué voltaje está un condensador completamente cargado? Hay un voltaje en el que el condensador podría desmoronarse, pero no creo que eso sea lo que estás pensando.

Esto no tiene sentido de todos modos. ¿De dónde viene esta corriente? Por lo general, es más fácil trabajar con voltajes: me resulta mucho más fácil aplicar un voltaje sinusoidal a un condensador que una corriente sinusoidal.

Entonces, aquí está mi intuición:

• $I = \frac{V}{R}$
• $I = C\frac{dV}{dt}$
• $\frac{dV}{dt}$
• $\frac{dV}{dt}$
• $f = \frac{1}{2\pi RC}$
• Sin una resistencia, no se puede saber dónde se cruzan las frecuencias bajas y altas.

PD: tienes razón acerca de "bloquear el poder": si quieres transferir la corriente que fluye a través de este filtro a otra cosa más adelante, se comportará de manera diferente.

Para caso de filtro de paso bajo: la resistencia está ahí para limitar la corriente de la fuente de voltaje de entrada. En teoría, se utilizan componentes ideales, por lo que esta fuente de voltaje puede suministrar corriente infinita. Si retiramos la resistencia, no habrá filtrado en absoluto, el capacitor se cargará al volage de entrada instantáneamente (ya que se puede suministrar cualquier corriente requerida para igualar la tasa de cambio de voltaje), sin importar la señal de frecuencia. Ahí es donde entra en juego la resistencia. Con cualquier voltaje de condensador de valor distinto de cero, comience a retrasarse detrás de la entrada, y así se crea el efecto de filtrado. Y si la fuente de corriente ideal conectada al filtro RC de paso bajo, R en realidad PUEDE eliminarse, ya que no tiene influencia en la corriente que fluye.

Si intenta pasar una corriente continua a través de un condensador, solo está cargando las dos placas. La corriente continuará fluyendo hasta que el capacitor esté completamente cargado, en cuyo punto no podrá fluir más corriente.

La resistencia responde a la pregunta "¿cuánta corriente?" Y, en consecuencia, a la pregunta cuánto tiempo continuará fluyendo la corriente.

En cualquier caso, "la corriente continuará fluyendo hasta que el capacitor esté completamente cargado" es engañoso. Si estamos hablando de "corriente continua", la corriente continuará fluyendo hasta que el capacitor entregue su renuncia. Para un condensador electrolítico, eso puede ser sorprendentemente maloliente.

Ahora, por lo general, no tenemos una fuente de corriente ideal a cargo. Es más común tener una fuente de voltaje y una resistencia (pista), y la corriente a través de la resistencia disminuirá mientras que el voltaje a través del condensador se aproxima al voltaje en el otro lado de la resistencia. La relación entre esta diferencia de voltaje y la corriente de carga está determinada por la resistencia.

Si aplica una CORRIENTE, la resistencia no está haciendo nada y el voltaje en la tapa aumentará linealmente hasta el infinito. Sin embargo, si aplica un VOLTAJE, la resistencia 'resistirá' el flujo de corriente y generará una caída de voltaje opuesta. El condensador solo verá una parte del voltaje y cualquier corriente que la resistencia deje pasar. A medida que se carga la tapa, el voltaje en la tapa aumenta y la resistencia deja pasar menos y menos corriente. El voltaje en la resistencia se acercará asintóticamente a cero.

Un condensador sin carga en realidad pasará frecuencias arbitrariamente bajas ya que no habrá una ruta de corriente para cargar o descargar.

Si el tiempo para cargar completamente el condensador es más largo que el período de onda,

¿Pero cuánto tiempo es ese tiempo? Resulta tomar$R \cdot C$

Si saca la resistencia del primer circuito y no tiene nada en Vout, entonces no tiene un circuito : no hay un circuito alrededor del cual pueda circular la corriente. En realidad, si pones un medidor o una entrada de audio allí, entonces se verá como una resistencia de unos pocos megaohmios. La corriente fluye a través del condensador, a través del medidor y de regreso al riel negativo. Poner una resistencia específica allí le brinda una resistencia predecible de tamaño razonable para calcular. No desvía la energía; de hecho, según la ley de Ohm, desarrolla un voltaje a través de ella en proporción al flujo de corriente alterna.

En el otro ejemplo, la resistencia en serie está ahí; de lo contrario, Vout siempre sería igual a Vin; Retrasa la carga del condensador a una constante de tiempo específica.

Un inductor por sí solo se llama "estrangulador" y, de hecho, es un filtro de paso bajo efectivo. Nunca está completamente solo, siempre hay unos pocos picofaradios de capacitancia de cable alrededor ...

(Su pregunta combina voltaje, corriente y potencia descuidadamente, lo que puede confundirlo)

Si no hay una resistencia real o implícita en su circuito, está impulsando el condensador con una fuente de voltaje ideal o una fuente de corriente ideal. Poner una resistencia en serie con una fuente de corriente ideal no tiene sentido, por lo que el único caso interesante es el que tiene una fuente de voltaje ideal.

$d/dt U * C$

Sin embargo, el propósito habitual de un elemento RC no es como elemento diferenciador, sino más bien como elemento de retraso. Poner una resistencia en serie limitará la corriente y, por lo tanto, impedirá que el capacitor rastree el voltaje de inmediato.

@MathematicalOrchid, gracias por la maravillosa pregunta y la forma intuitiva de razonamiento. Te admiro porque siempre he tratado de responder a estas preguntas de esta manera. Compartiré solo algunas ideas que agregarían algo nuevo a lo que ya se ha dicho.

De hecho, en el caso del circuito diferencial CR a continuación, la resistencia se puede omitir si la reemplaza con la carga misma ... pero la carga debe ser lo suficientemente baja como para resistirla. Aquí es posible ya que la carga está conectada en serie al condensador.

En el caso del circuito RC de integración a continuación, no se puede omitir ya que la carga está conectada en paralelo al condensador. Entonces, ¿cuál es el papel de la resistencia en este arreglo?

El condensador es una especie de "contenedor" que debe "llenarse" de "fluido"; entonces su cantidad de entrada es de flujo (corriente) ... y su cantidad de salida es de presión (voltaje) ... es un dispositivo con entrada de corriente y salida de voltaje ... un integrador ideal (lineal a través del tiempo). .. un integrador de corriente a voltaje . Tiene que conducirlo ("llenarlo") por una fuente de corriente ... pero tiene una fuente de voltaje. Entonces debe convertir el voltaje en corriente ... y esta es la función de la resistencia ... actúa como un convertidor de voltaje a corriente ...

Si combina la fuente de voltaje de entrada y la resistencia, puede pensar en esta combinación como una fuente de corriente simple (imperfecta) que impulsa un integrador de corriente.

He creado muchas historias sobre estos circuitos (algunas de ellas animadas). Éstos son algunos de ellos; tal vez puedan ayudar a su comprensión intuitiva:

Cómo hacer un integrador RC perfecto - Wikilibros

Ejercicio de clase - mis alumnos, 2004

Op-amp RC integrador - circuit-fantasia.com (Historias de circuitos en la pizarra)

Generador de rampa - Historias de circuitos en la pizarra

¿Por qué hay un cambio de fase entre la corriente y el voltaje en un condensador ?

Creación de un integrador inversor de amplificador operacional - historia animada Flash

Hagamos un enfoque más simple, más efectivo ...

Pero primero:

¿Qué demonios está haciendo esa resistencia allí? Seguramente todo lo que hace es cortocircuitar toda la potencia, de modo que ninguna corriente llegue al otro lado.

Esto es incorrecto en dos puntos principales:

• El cortocircuito significa hacer que dos puntos tengan el mismo voltaje (en referencia a tierra), lo cual claramente no es el caso aquí: suponiendo que el valor de la resistencia no sea cero, el voltaje a través de la resistencia no es cero ... a menos que la corriente a través de la resistencia lo sea. Dado que el voltaje a través de la resistencia es V = R * i. Si uno de los dos es cero, entonces el voltaje es cero.

• Incluso si fuera un cortocircuito, todavía habría una corriente (pero no voltaje, ya que el voltaje a través de un "corto / cable" es cero. Entonces V = R * i. Suponiendo que sea un corto (R = 0), hay puede ser una corriente que fluye y el voltaje aún sería cero ...

Ahora...

Déjame hacerte una pregunta ... En el primer circuito (suponiendo que R no es cero), ¿qué haría que el voltaje fuera cero? Bueno, no hay corriente.

Y suponiendo que esté aplicando un voltaje a través de su entrada (a su izquierda), ¿por qué no habría una corriente?

Porque el condensador impide que la corriente fluya.

¿Y en qué caso el condensador haría eso? ¿En qué caso algún componente evitaría que la corriente fluya?

Respuesta: Cuando un componente tiene una impedancia de infinito.

Ver: V = Z * I .. Entonces I = V / Z, ¿verdad?

Entonces, si Z = Infinito, entonces tiene una corriente nula ... En otras palabras, su componente se vuelve equivalente a un interruptor abierto ...

Ahora: ¿Cuándo se comporta un condensador de esa manera? En otras palabras, ¿cuándo es infinita la impedancia de un capcitor? Bueno Zc = 1 / (jwC) ..

Suponiendo que C no es cero ... Eso deja omega = 0 ... En otras palabras, lo que llamas "DC". Frecuencia cero.

Entonces, llamemos "ganancia" a la relación entre el voltaje en su salida y entrada.

G = Voutput / Vinput ..

Cuando omega = 0, el condensador se comporta como un circuito abierto, lo que significa que su corriente ni siquiera "llega" a su resistencia, lo que significa que el volage a través de R (que es Voutput) es 0 ..

Lo que significa G = 0 / Vinput = 0.

Está bien ... Vimos el caso de omega = 0 ..

¿Qué pasa con omega = infinito?

Bueno, entonces el condensador se comporta como un interruptor cerrado. Lo que significa: Vinput = R * I = Voutput.

Lo que significa G = 1.

Entonces ... La ganancia de nuestro circuito es 0 en las frecuencias bajas y 1 en las frecuencias altas ... En otras palabras, deja pasar las frecuencias altas y bloquea las frecuencias bajas ... En otras palabras: un filtro de paso alto.

¿Podemos hacer nuestro segundo circuito?

Omega -> 0 ===> El condensador es de circuito abierto (quítelo de su esquema). Todo lo que te queda es Vout = Vin .. Entonces gana G = 1.

Omega -> Infinity ==> Capacitor es un cortocircuito, y Vout = 0, entonces G = 0.

En otras palabras, ese circuito deja pasar señales de bajas frecuencias y bloquea las señales de alta frecuencia.

Es un filtro de paso bajo.

Algunas observaciones:

Le sugiero que primero obtenga una sólida comprensión de los conceptos básicos. Comprenda realmente cómo cada uno de estos componentes funciona individualmente.

El Capítulo 1 (Fundamentos) de The Art of Electronics explicaría esto. También hay libros gratuitos de Tony Kuphaldt "Lecciones en circuitos eléctricos".

No puedo enfatizar lo suficiente sobre la importancia de lo básico: si te saltas, obtendrás un conocimiento que es como el queso suizo, con agujeros enormes y lucharás más tarde. Construirás sobre cimientos inestables e inevitablemente dejarás de pensar en cosas relativamente más complejas.