Qual é a relação entre a capacidade dos capacitores de filtrar altas frequências e a equação i = C dv / dt?
Obrigado
Comentários
- Algo para pensar sobre: capacitores também podem ser usados para filtrar frequências baixas . Além disso, eu sugiro ler a página da Wikipedia e meditar um pouco, e então vir aqui se sua pergunta não for ' t respondida.
- Pense sobre o que a equação está dizendo a você, dv / dt significa uma taxa de variação da tensão em relação ao tempo, menor taxa de variação (por exemplo, menor frequência) significa menor corrente e vice-versa, o o caso extremo é DC, onde dv / dt = 0, então a corrente deve ser zero
- Primeiro, desenhe o esquema de um filtro RC passa-baixa de pólo único. Em seguida, ' reproduza o filtro ' manualmente, analisando o que acontece quando você aplica um sinal a ele. Pode ser muito instrutivo programar uma planilha para fazer isso, muito mais instrutivo no seu estágio de educação do que simplesmente colocar o circuito no SPICE e ver o que acontece, embora este último também seja útil. Aplique frequências diferentes. Repita até que a compreensão amanheça. A chave aqui é você fazer as contas. Você precisa de i = Cdv / dt para fazer a matemática funcionar e você verá o que acontece na simulação.
- Se a amplitude da tensão senoidal no capacitor for 1 V e a frequência for \ $ \ small \ omega \ $, o atual será \ $ i = C \ frac {d} {dt} sin (\ omega t) = \ omega C \: cos (\ omega t) \ $. Portanto, a amplitude atual (\ $ \ small = \ omega C \ $) será zero quando \ $ \ small \ omega = 0 \ $, e aumentará à medida que \ $ \ omega \ $ aumentar.
Resposta
Um filtro não pode depender de um capacitor sozinho. Ele deve funcionar em conjunto com outro componente, geralmente um resistor, por exemplo. A impedância de um capacitor está relacionada à fórmula I = C dv / dt em que se dv / dt se torna maior (uma mudança maior na tensão em relação ao tempo), então a corrente também se torna maior.
Dado que uma onda senoidal de frequência mais alta tem um dv / dt maior em comparação com uma onda senoidal de frequência mais baixa, você provavelmente pode reconhecer que a corrente aumenta para uma frequência maior.
Se um resistor e um capacitor forem usados para formar um divisor de potencial como este: –
Você pode reconhecer que, para frequências mais altas, mais corrente flui para o capacitor do que para frequências mais baixas. Isso significa que o resistor “cai” mais tensão de sinal em frequências mais altas devido ao aumento do fluxo de corrente e, isso significa que a amplitude do sinal de saída é menor quando frequências mais altas são apresentadas à entrada.
Este circuito é um filtro passa-baixa, mas se você trocar as posições de R e C, obterá um filtro passa-alta.