Mengapa harus berhati-hati saat menutup sirkuit kapasitif?

Suatu hari di kelas, profesor kami memberi tahu kami bahwa kehati-hatian harus diambil saat menutup sirkuit kapasitif dan saat membuka sirkuit induktif.

Kenapa begitu?

Saya sebagian memahami bagian induktif. Karena induktor hanya memungkinkan arus berubah secara bertahap melewatinya, jika aliran arus tiba-tiba berhenti, maka tegangan yang melewatinya akan tiba-tiba meningkat, merusaknya.

Saya tidak dapat memikirkan sesuatu untuk kapasitor.

capacitor inductor electrolytic-capacitor

— pengguna_9
sumber

"Induktor hanya memungkinkan arus berubah secara bertahap melewatinya" . Pikirkan tentang ini: apa yang lebih disukai kapasitor untuk berubah secara bertahap?

— glen_geek

Tegangan @glen_geek kan? Jika tegangan berubah dengan cepat, arus akan tiba-tiba meningkat. Apa yang akan terjadi pada kapasitor?

— user_9

Ya, arus tinggi adalah hasil dari tegangan yang berubah cepat. Setiap kapasitor memiliki beberapa resistansi internal kecil (ESR) yang diharapkan ... arus tinggi harus mengalir melalui resistansi ini menghasilkan panas. Bukan hal yang diinginkan.

— glen_geek

Kapasitor itu sendiri mungkin memiliki masalah paling kecil dengan kekurangan yang tiba-tiba, itu lebih atau kurang untuk apa ia dibangun, tetapi yang lainnya mungkin sangat bermasalah, seperti jejak PCB yang mulai bersinar dan merusak hari Anda dan semacamnya.

— wiebel

Cobalah. Ini instruktif.

— Peter - Pasang kembali Monica

Jawaban:

Secara teori ketika kapasitor kosong terhubung ke sumber tegangan ideal, arus infinite mengalir hingga kapasitor dibebankan ke tegangan yang disediakan. Pada dasarnya hal yang sama ketika melepaskan sebuah induktor bertenaga, secara teori tegangan masuk hingga tak terbatas. Banyak perangkat seperti catu daya komputer, lampu LED, dan pengisi daya telepon memiliki batasan arus masuk karena kapasitansi.

— Hanya aku
sumber

Tetapi juga ketika arus yang mengalir ke kapasitor dibatasi oleh resistor, maksimum arus dicapai secara instan setelah menutup rangkaian.

— Uwe

Juga, hanya untuk masalah teknis, bahkan jika sistem dapat menangani arus lonjakan, saklar fisik atau relay itu sendiri harus cukup kuat untuk bertahan hidup dari lengkungan yang terkait pada titik kontak, baik akumulasi kerusakan yang dapat merusak kontak atau pengelasan itu sendiri ditutup.

— J ...

@ J ... Belum lagi, menumpuk kerusakan yang bisa menimbulkan bahaya keselamatan fisik bagi operator.

— bta

Itu adalah kapasitor IDEAL, tentu saja.

— richard1941

edit / koreksi. ...

Tegangan step menyebabkan arus step max Ic (t) = Vcc / ESR .
(@ t = 0) ketika kontak dibuat dari tutup kosong ke sumber tegangan yang ideal maka ....

Peluruhan saat ini pada kemiringan sebesar ~ 60% dari Max lonjakan awal Ic pada t = 0 ketika t = ESR * C = $\tau$

Jadi pertimbangkan topi besar mahal dengan Vcc = 12V, dan ESR sangat rendah adalah 12 milliohm yang secara teori Ic max = Vcc / ESR = 12V / 12mohm = 1000 Amps

Inilah yang terjadi Jika Vcc adalah aki mobil digunakan sebagai kapasitor bernilai puluhan ribu Farad ketika dingin atau peringkat CCA hanya mengatakan 800 A.

Tetapi arus puncak yang sama terjadi pada tutup plastik besar yang diketahui memiliki ESR rendah tetapi kapasitansi lebih rendah mengatakan dengan ESR yang sama. Tetapi ketika ESR tidak diberikan mereka menilai arus riak RMS atau yang lain disebut tujuan umum yang berarti ESR * C umumnya >> 100 us.

Itu mungkin contoh ekstrem tetapi menggambarkan matematika .. jika tidak, sumber Vcc akan turun saat C & Vcc terisi.

Penutupan komputer atau tutup plastik tegangan tinggi menghantarkan arus berbahaya seperti meningkatkan baterai dengan kabel jumper. Membalikkan biaya polaritas dapat menyebabkan kerusakan cepat dan hasil ledakan.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber

Kapasitor berperilaku hubung singkat ideal ketika t = 0 (awalnya) itu berarti bahwa jika sifat fisik kapasitor tersebut cocok maka arus yang mengalir melalui tutup akan menjadi tak terbatas, tetapi karena ESR tidak mungkin untuk topi nyata dan untuk ESR tersebut nilai arus awal akan menjadi Vcap / ESR yang merupakan jumlah Amps yang sangat tinggi Untuk kapasitas jumlah besar, arus Inrush akan lebih dari sekadar tutup pada rangkaian kecil Seperti yang Anda ketahui, jumlah Amps lead ARC yang tinggi ketika Anda menerapkan tegangan pada suatu rangkaian , sehingga bisa rusak jika Anda berperilaku gegabah

Kondisi ini sama untuk Induktif ketika Anda memutus Induktor yang berenergi tetapi tegangan akan menjadi jumlah Volts yang sangat tinggi, bukan arus

— Mustafa YETİŞ
sumber