Condensador conectado directamente con batería

Esta puede ser una pregunta tonta / inicial, pero tengo problemas para entender qué sucede exactamente cuando conectamos un condensador real directamente con una batería.

En mi opinión, teóricamente, cuando un condensador sin carga se conecta directamente a una batería de, digamos, 9 voltios, instantáneamente el condensador se cargará y su voltaje también se convertirá en 9V. Esto sucederá porque no hay resistencia entre el condensador y la batería, por lo que la variación de corriente por tiempo será infinita. Obviamente, esto es cierto cuando se habla de componentes ideales y circuitos no realistas.

Pensé que hacerlo en la vida real provocaría chispas, componentes dañados, explosiones o lo que sea. Sin embargo, vi algunos videos y la gente generalmente conecta las baterías directamente con condensadores. Además, la corriente que fluye de la batería al condensador es de alguna manera de baja magnitud, ya que lleva un tiempo considerable hacer que el condensador tenga el mismo voltaje que la batería.

Me gustaría saber por qué sucede esto, gracias.

Este es un ejemplo del circuito del que hablé:

Tanto la batería como el condensador tienen una resistencia interna.

Su condensador se ve un poco así en el interior:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Por supuesto, no conozco su condensador, por lo que no sé la resistencia interna exacta, pero 3Ohm será una aproximación lo suficientemente cercana.

Lo mismo sucede en la batería, de modo que está haciendo esto:

^{simular este circuito}

Así que ahora, por una pequeña cantidad de tiempo, la corriente será máxima, pero solo es de aproximadamente 0.9A

Por supuesto, cuando coloca un condensador en una batería como esa, no hará un gran contacto, por lo que también habrá algo de resistencia adicional, por lo que incluso podría ser 0.7A.

La razón por la que ahora lleva tiempo es que cuando el condensador se carga, el voltaje a través de las resistencias disminuye, por lo que la corriente también disminuye, por lo que el voltaje en el condensador aumentará más lentamente, y así sucesivamente, por lo que en realidad acercarse al voltaje de la batería cada vez más lento

Cuanto más grandes sean las resistencias o los condensadores, más tiempo llevará.

El momento en que está al 67% puede calcularse por R * C.

Entonces, en el ejemplo que es: t (67%) = R * C = 10 * 220u = 2.2ms.

Pero si el condensador es 22000uF (= 22mF), entonces, el tiempo RC, como se le llama, será de 220ms o 0.22s para que se cargue con una resistencia total de 10Ohm. Pero con un condensador de ese tamaño también podría tener una resistencia ligeramente mayor, por lo que será aún más lento.

Y luego es solo al 67%. El próximo 30% tomará mucho más tiempo.

Editar nota; aumentó la resistencia al bate de 9V según el comentario de Nick.

Las baterías y condensadores reales tienen una resistencia interna que actuará para reducir la corriente que carga el condensador. Esto evitará la muerte y la destrucción que estabas esperando. :-)

En cualquier caso, es difícil ver una chispa producida con 9 voltios ...

Además de la útil respuesta de Asmyldof, vale la pena señalar que incluso si todos los conductores estuvieran superconductores con resistencia cero, la corriente inicial no sería infinita y la corriente decaería a cero .

¿Por qué no corriente infinita? Como hay un bucle de corriente, el circuito tendrá cierta inductancia. Entonces, la corriente inicialmente aumentará a una tasa de Vbatt / L. El voltaje a través del condensador pasará más allá de Vbatt a casi el doble de ese valor y luego se invertirá, dando una sinusoide amortiguada centrada en Vbatt.

¿Por qué amortiguado? Estamos generando un campo magnético variable en el tiempo. Así es como se hace una onda electromagnética (radio). La potencia en el campo irradiado hará que la oscilación de la corriente se extinga.

Como usted dice, solo en "teoría", podemos obtener resultados "ideales".
Usando fuentes de energía y condensadores realistas , se obtienen resultados no ideales . Esto se debe a que los componentes reales tienen resistencia, inductancia y capacitancia "adicionales".
Aunque uno nunca puede obtener resultados ideales, manteniendo los componentes "adicionales" lo más pequeños posible, podemos obtener resultados "cercanos" al ideal.
En su caso particular, la razón por la que no hubo "efectos dramáticos" es que la batería y el capacitor tienen resistencia interna . Por lo tanto, el condensador no se cargará instantáneamente hasta el voltaje de la batería. Se cargará "lentamente" en la posición "normal"
En resumen, la razón por la cual los condensadores tardan en cargarse es la resistencia interna .