Proceso de carga de un capacitor / condensador

Un capacitor es un dispositivo que al aplicársele una fuente de alimentación de corriente continua se comporta de una manera especial. Ver la figura.

Cuando el interruptor se cierra (Ver: A), la corriente I aumenta bruscamente a su valor máximo (como un cortocircuito) y tiene el valor de I = E / R amperios (como si el capacitor / condensador no existiera momentáneamente en este circuito RC), y poco a poco esta corriente va disminuyendo hasta tener un valor de cero (ver el diagrama inferior).

El voltaje en el condensador no varía instantáneamente y sube desde 0 voltios hasta E voltios (E es el valor de la fuente de corriente directa conectado en serie con R y C, ver diagrama).

El tiempo que se tarda el voltaje en el condensador (Vc) en pasar de 0 voltios hasta el 63.2 % del voltaje de la fuente está dato por la fórmula:

T = R x C

Donde la resistencia R está en Ohmios y C en milifaradios y el resultado estará en milisegundos.

Después de 5 x T (5 veces T) el voltaje ha subido hasta un 99.3 % de su valor final

Al valor de T se le llama: constante de tiempo

Al analizar los dos gráficos se puede ver que están divididos en una parte transitoria y una parte estable. Los valores de Ic y Vc varían sus valores en la parte transitoria (aproximadamente 5 veces la constante de tiempo T), pero no así en la parte estable.

Los valores de Vc e Ic en cualquier momento, se pueden obtener con las siguientes fórmulas:

- Vc = E + ( Vo – E) x e^{-T/ t} , donde Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)

- Ic = ( E – Vo ) x e^{-T/ t} /  R
Vo es el voltaje inicial del condensador (en muchos casos es 0 Voltios)

- VR = E x e^{-T/ t}       Donde : T = R x C
 

Enlaces relacionados
- La constante de tiempo
- Circuito RC serie en corriente alterna (AC)
- Circuito RC paralelo en corriente alterna (AC)
- Relación de carga, tensión y capacidad en un condensador
- Energía almacenada en un capacitor / condensador

Proceso de descarga de un condensador >>
 

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