CONCEPTOS
PREVIOS
CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR A TRAVES DE UNA RESISTENCIA
Objeto Estudiar las formas de onda de la
corriente y de la tensión de un condensador, cuando se carga y se descarga a
través de una resistencia, en una C.C.
Fundamento teórico Cuando un circuito pasa de estar
sin tensión a estar bajo tensión, durante un corto tiempo que se conoce como periodo
transitorio ,las corrientes en las ramas y las caidas de tensión
en los elementos varían desde sus valores iniciales hasta otros nuevos.Cuando
transcurre este periodo de transición, que llamamos régimen transitorio,
el circuito se estabiliza y pasa a estar en el régimen permanente. Si
tenemos un circuito RC como el de la fg., con el conmutador en la posición 1.
En
él aplicando la 2ª ley de Kirchhoff saldría la ecuación
que resolviéndola nos da, de
valor de i
I0 es el valor
de i en el instante t=0.Además las tensiones valdrán
Si representamos estas funciones o
relaciones obtenemos las curvas referentes al condensador
FORMA DE LA TENSION EN EL CONDENSADOR
FORMA DE LA CORRIENTE EN EL
CONDENSADOR
FORMAS DE LA CORRIENTE Y
TENSION JUNTAS
La curva de la corriente en la
resistencia es la misma que en el condensador. La tensión VR es el
producto de la corriente por una constante y tendrá la misma forma, como se
puede apreciar. El tiempo
de carga tc del condensador es un dato muy importante, y en él
interviene la CONSTANTE DE TIEMPO T Se
define la constante de tiempo de carga de un condensador como el producto
de RC Se
mide en sg. y es el tiempo que tarda el condensador en alcanzar el 63,2% de su
tensión final de carga, es decir, cuando t = RC y entonces ..(1-e-1) = 1-0,368 =
0,6321. VC=0,632 V = 63,2% V.
Ejemplo: Si la V=200 v. ==> que VT =126,4 v. siendo
VT la tensión alcanzada en el tiempo de constante de tiempo. Conocida
la constante de tiempo del circuito, se considera el tiempo de carga como
5 veces la constante de tiempo.
Tc = 5 T. = 5.R.C. sg. En
el gráfico siguiente se dibuja el concepto de constante de tiempo.
Al cargarse el condensador
adquiere una energía E=½ C.V2 y es capaz de almacenarla y cederla
en un momento determinado. POSICION 2 Pasando
el conmutador del circuito anterior a la posición 2. se produce la
descarga del condensador, es decir la cesión de la energía que tenía
acumulada. Al plantear Kirchhoff sale
de donde
cuyas curvas se pueden ver a
continuación
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