Почему следует соблюдать осторожность при замыкании емкостной цепи?

8

На днях в классе наш профессор сказал нам, что следует соблюдать осторожность при замыкании емкостной цепи и при размыкании индуктивной цепи.

Почему это так?

Я частично понимаю индуктивную часть. Поскольку индуктор только позволяет току постепенно изменяться через него, если поток тока внезапно прекращается, то напряжение через него внезапно увеличивается, что приводит к его повреждению.

Я не могу придумать что-то для конденсатора.

user_9
источник
2
«Индуктор только позволяет току постепенно изменяться через него» . Подумайте об этом: что конденсаторы предпочитают менять постепенно?
glen_geek
@glen_geek Напряжение верно? Если напряжение меняется быстро, ток внезапно увеличивается. Что тогда будет с конденсатором?
user_9
1
Да, высокий ток является результатом быстро меняющегося напряжения. Каждый конденсатор имеет небольшое внутреннее сопротивление (ESR) ... через это сопротивление должны протекать большие токи, генерирующие тепло. Не желательная вещь.
glen_geek
2
Сам конденсатор, вероятно, имеет наименьшую проблему с внезапным коротким замыканием, это более или менее то, для чего он построен, но все остальное может быть очень проблематичным, например, следы PCB, начинающие светиться и разрушать ваш день и тому подобное.
wiebel
1
Попробуй это. Это поучительно.
Питер - Восстановить Монику

Ответы:

13

В теории, когда пустой конденсатор подключен к идеальному источнику напряжения, бесконечный ток течет до тех пор, пока конденсатор не зарядится до подаваемого напряжения. Принципиально то же самое при отключении индуктивности с питанием, теоретически напряжение уходит в бесконечность. Многие устройства, такие как блоки питания компьютеров, светодиодные лампы и зарядные устройства для телефонов, имеют ограничение пускового тока из-за емкости.

Просто я
источник
Но также, когда ток, протекающий в конденсатор, ограничен резистором, максимальный ток достигается сразу после замыкания цепи.
Уве
2
Кроме того, просто из инженерных соображений, даже если система может справиться с пусковыми токами, сам физический переключатель или реле должен быть достаточно устойчивым, чтобы выдержать соответствующее искрение в точках контакта, не накапливая повреждений, которые могли бы испортить контакт, или саму сварку, замкнутую.
J ...
1
@J ... Не говоря уже о накоплении повреждений, которые могут представлять угрозу физической безопасности для оператора.
ВТА
Это ИДЕАЛЬНЫЙ конденсатор, конечно.
richard1941
3

редактировать / исправлять. ...

Шаговое напряжение вызывает шаговый ток max Ic (t) = Vcc / ESR .
(@ t = 0) когда контакт сделан из разряженной крышки на идеальный источник напряжения, то ....

Ток затухает на склоне на ~ 60% от начального выброса max Ic при t = 0, когда t = ESR * C =τ

Итак, рассмотрим дорогую большую крышку с Vcc = 12 В и сверхнизким ESR, равным 12 миллиом, что в теории Ic max = Vcc / ESR = 12 В / 12 МОм = 1000 А

Это то, что происходит, если Vcc - это автомобильный аккумулятор, используемый в качестве конденсатора со значением многих десятков тысяч Фарад, когда холодный или CCA-рейтинг составляет всего 800 А.

Но такой же пиковый ток возникает с большой пластиковой крышкой, которая, как известно, имеет низкое СОЭ, но более низкую емкость, скажем, с тем же СОЭ. Но когда ESR не дано, они оценивают среднеквадратичный пульсационный ток, иначе это называется общим назначением, означающим, что ESR * C обычно >> 100 мкс.

Это может быть крайним примером, но иллюстрирует математику ... в противном случае источник Vcc будет падать при зарядке C & Vcc.

Колпачки компьютерного класса или высоковольтные пластиковые колпачки проводят опасные токи, такие как зарядка аккумулятора с помощью соединительного кабеля. Заряды с обратной полярностью могут вызвать быстрое разрушение и взрывные результаты.

Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
источник
0

Конденсатор ведет себя коротким замыканием в идеале, когда t = 0 (изначально), это означает, что если бы физические свойства такого конденсатора были подходящими, то ток, протекающий через крышку, был бы бесконечным, но из-за ESR это невозможно для реальных крышек и для такого ESR значение начального тока будет Vcap / ESR, который является очень большим значением ампер. Для больших мощностей пусковой ток будет намного больше, чем ограничение на маленькой цепи. Как вы знаете, большое количество ампер ведет ARC, когда вы прикладываете напряжение к цепи так что это может повредить, если вы ведете себя безрассудно

Эти условия одинаковы для индуктивности, когда вы отключаете под напряжением индуктивности, но напряжение будет очень большое количество вольт вместо тока

Мустафа Йетиш
источник