Dlaczego kondensator w obwodzie RC nie naładuje się do pełnego napięcia zasilania?

Dlaczego kondensator w obwodzie szeregowym RC zasilanym prądem stałym nigdy w praktyce nie naładuje się do wartości napięcia zasilania. Skoro w teorii po pewnym czasie powinien naładować się do napięcia zasilania?

A próbowałeś ? Uważam że w praktyce się naładuje , a nie naładuje się w teorii . Prąd upływu ma tu istotne znaczenie , chyba że potraktujemy izolację kondensatora jako dielektryk idealny.

Po jednej stałej czasowej (R*C) naładuje się do 63.212% napięcia wejściowego
po kolejnych:
86.466
95.021
98.168
99.326
99.752
99.909
99.966
99.988
99.995
99.998
99.999
Po dwudziestu stałych czasowych, nawet najlepsze mierniki nie wykażą różnicy pomiędzy tymi napięciami.
Poza tym kiedy porównamy napięcia różniące się o mikrowolty okaże się że źródło napięcia stałego nie jest idealnie stałe. Te zmiany po czasie staną się większe niż uśredniona różnica napięć kondensatora i źródła.

Jeśli rezystor ma dużą oporność, to obciążenie wnoszone przez miernik, może obniżyć końcowe napięcie na kondensatorze.

konradstrzelecki2 napisał:

Dlaczego kondensator w obwodzie szeregowym RC zasilanym prądem stałym nigdy w praktyce nie naładuje się do wartości napięcia zasilania. Skoro w teorii po pewnym czasie powinien naładować się do napięcia zasilania?

Jak to stwierdzasz ?
Mierzysz napięcie na kondensatorze miernikiem ?

Kondensator ma dostać ładunek Qpełny=Uzasilania*C; jeśli Qpełny=0,1C (tu C jest jednostką ładunku - kulomb; na to już trzeba sporej pojemności, np. 10 000 µF ładowany do 10V), to po 41 stałych czasowych R*C różnica Qpełny-Q będzie o 1 ładunek elementarny. A nawet dla większego ładunku czas nie będzie dużo dłuższy: dla 3C (50 000 µF do 60V) 44,4 stałych czasowych. Potem jeszcze jedna stała czasowa (nawet niecała), i już bardziej jest prawdopodobne, że elektrony są w komplecie, niż że jednego wciąż brakuje.

Właściwie wypadałoby wziąć pod uwagę szumy cieplne - kondensator nie będzie się ładował według teoretycznego wzoru, tylko na to będą nałożone szumy. I w pewnym momencie (znacznie wcześniej, niż ten "cały ładunek oprócz jednego elektronu") ładunek kondensatora na chwilę przekroczy wartość docelową...

A przy podłączonym mierniku napięcie zasilania będzie niższe o spadek napięcia na oporniku spowodowany prądem miernika...

Może dodam, że napięcie zasilania to 30V, a pojemność kondensatora 5µF.

A rezystor i rezystancja miernika?

Cieplne fluktuacje napięcia na tym kondensatorze to około 30nV RMS. Po czasie około 20 (dokładniej 20,07) stałych czasowych R*C różnica między napięciem aktualnym, a końcowym będzie na poziomie tych fluktuacji.

Ale jeśli kondensator będzie ładowany przez opornik np. 1MΩ, a to jest elektrolityczny, to prąd upływności kondensatora znacznie obniży napięcie końcowe; podobnie prąd miernika, jeśli będzie podłączony...

konradstrzelecki2 napisał:

Może dodam, że napięcie zasilania to 30V, a pojemność kondensatora 5µF.

Nie mierz napięcia na kondensatorze tylko na oporniku ładującym, jak ci spadnie do '0' to znaczy że masz prawie naładowany. Prawie bo napięcia ponizej 100uV już zwykłym miernikiem sa niemierzalne, musiałbyś mieć miernik 6 1/2 cyfry żeby zmierzyć <100uV czyli pojedyncze mikrowolty, a io to nie jest łatwe i proste bo wtedy zaczynają wpływać na wynik różne zakłócenia i szumy, wiem bo takowy miernik mam i parę takich pomiarów robiłem.