Curva de carga de un condensador

Calculadora

Introducir los valores de la tensión de la fuente de alimentación (Vi), Resistencia (R) y capacidad del condensador (C). La calculadora nos dará el valor de la constante de tiempo (RC) y de la energía almacenada en el condensador.
Opcionalmente, podemos introducir en el campo situado junto a los gráficos el tiempo transcurrido desde el instante en que se cierra el interruptor. Sobre los gráficos se mostrarán los valores de intensidad y tensión correspondientes a ese instante.

Teoría

En el instante cero cerramos el interruptor indicado en el esquema de arriba. En ese momento el condensador, que se encontraba con carga nula, empieza a recibir cargas eléctricas y la intensidad es máxima, podríamos considerar que el condensador se comporta como un conductor perfecto (la intensidad inicial será I_i= V_i/R, como si no existiese el condensador). Sin embargo, esa situación no puede mantenerse, a medida que el condensador empieza a aumentar su carga, la intensidad va disminuyendo progresivamente, hasta que, para un tiempo teóricamente infinito, la intensidad sería nula.
En el caso de la tensión, sucede lo contrario, en el instante inicial podemos considerar que la tensión en los terminales del condensador es cero, puesto que hemos dicho que en ese momento se comporta como un conductor perfecto y por lo tanto es como si no estuviese. Cuando ha transcurrido un tiempo infinito, puesto que la corriente pasa a anularse, no hay caída de tensión en la resistencia y la tensión del condensador es la misma que la de la fuente de alimentación.

Ecuaciones: Los valores instantáneos de intensidad y tensión vienen dados por las siguientes expresiones:

I = V_i/R x e^(-t/RC)
V = V_i x ( 1-e^(-t/RC) )

Constante de Tiempo (RC): El tiempo de carga del condensador es proporcional al valor de R y de C. Multiplicando el valor de la resistencia por la capacidad obtenemos lo que se denomina constante de tiempo, designada por la letra τ o por RC.

τ = R x C

Esta constante es simplemente una referencia para poder comparar cuanto tarda un condensador en cargarse. Se considera que para cinco veces el valor de la constante de tiempo (5τ) el condensador está completamente cargado (más del 99%)

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