TECNOLOGÍA: CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR Se

TECNOLOGÍA: CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
Carga del condensador
Como ves en el circuito de la derecha con el
conmutador en la posición 2 (hacia arriba)
tenemos un circuito formado por: la batería
Vcc de 10 V, R1 de 100k (100.10 3 Ω) y C de
100μF (100.10-6 F). La curva roja de la gráfica
corresponde al voltaje sobre el condensador.
Como ves no aumenta instantáneamente, le
lleva un cierto tiempo el ir creciendo hasta
alcanzar prácticamente los 10 V de Vcc. Al
principio, después del instante inicial, lo hace
rápidamente pero a medida que C almacena
carga eléctrica lo hace más lentamente.
Al tiempo que tarda C en alcanzar el 63 % del
voltaje de la batería Vcc, para este caso los 6,3
V, se lo denomina constante de tiempo de
carga τc y se calcula haciendo el producto de
R1 por C, en este caso vale:
τc = R1.C = 100.103 Ω. 100.10-6 F =
105.10-4seg = 101 seg = 10 segundos
6,3 V
τc = R1.C
Se comprueba tanto matemática como experimentalmente que para 5 veces esta constante de
tiempo el condensador está cargado al 99,9 % en este caso: 5.τc = 5.R1.C = 5.100.103 Ω. 100.10-6 F
= 50 segundos.
Descarga del condensador
Como ves en el circuito de la derecha con el
conmutador en la posición 1 (hacia abajo)
tenemos un circuito formado por: R2 de 47k
(47.103 Ω) y C de 100μF (100.10-6 F). La curva
roja de la gráfica corresponde al voltaje sobre
el condensador. Como ves no disminuye
instantáneamente, le lleva un cierto tiempo el
ir decreciendo hasta alcanzar prácticamente
los 0 V (descarga completa). Al principio,
después del instante inicial, lo hace
rápidamente pero a medida que C va
perdiendo su carga eléctrica lo hace más
despacio.
Al tiempo que tarda C en perder el 63 % del
voltaje que tenía (10V = Vcc), para este caso
cae a 3,7 V, se lo denomina constante de 3,7 V
tiempo de descarga τd y se calcula
haciendo el producto de R2 por C, en este caso
vale:
τd = R2.C = 47.103 Ω. 100.10-6 F =
4,7.104.10-4seg = 4,7. 100 seg = 4,7 segundos
τd = R2.C
Se comprueba tanto matemática como experimentalmente que para 5 veces esta constante de tiempo el
condensador está descargado un 99,9 % en este caso: 5.τd = 5.R2.C = 5. 47.103 Ω. 100.10-6 F =
23,5 segundos.
Realizado por: José Luis Lombardero profesor de Tecnología
mayo 2011