Circuito RC
Imagen
El circuito RC es un circuito con una capacitancia y una resistencia tal como se ve en esta iamagen:
ID:(12071, 0)
Cargando el condensador
Imagen
Cuando se conecta la batería al circuito se puede cargar el condensador:
ID:(12072, 0)
Descargando el condensador
Imagen
Cuando se cierra el circuito se puede descargar el condensador:
ID:(12073, 0)
Ecuación del proceso de carga
Ecuación
En el caso de carga se tiene que la segunda ley de Kirchhoff es con
$- \Delta\varphi + R I + \Delta\varphi_C = 0$ |
None
ID:(12077, 0)
Acumulando carga
Ecuación
A medida que las cargas van llegando al condensador se va formando el potencial que al final opondrá a que nuevas cargas puedan lo continúen cargando.
Por ello el potencial del condensador será con
$ \Delta\varphi_C =\displaystyle\frac{1}{ C }\displaystyle\int_0^t I du $ |
ID:(12076, 0)
Ecuación del circuito RC
Ecuación
Con la ecuación de la segunda ley de Kirchhoff, con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$
$- \Delta\varphi + R I + \Delta\varphi_C = 0$ |
y la ecuación del potencial del condensador, con
$ \Delta\varphi_C =\displaystyle\frac{1}{ C }\displaystyle\int_0^t I du $ |
se llega reemplazando y derivando con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$ a la ecuación
$ R \displaystyle\frac{d I }{d t } + \displaystyle\frac{1}{ C } I = 0$ |
ID:(12080, 0)
Solución de la ecuación RC
Ecuación
Con capacidad del condensador $F$, corriente $A$, diferencia de potencial en la fuente $V$, resistencia $Ohm$ y tiempo $s$ la ecuación para la corriente
$ R \displaystyle\frac{d I }{d t } + \displaystyle\frac{1}{ C } I = 0$ |
y la condición con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$
$- \Delta\varphi + R I + \Delta\varphi_C = 0$ |
que significa que inicialmente se tiene que
$I(0) = \displaystyle\frac{\Delta\varphi}{R}$
tiene la solución, con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$, de la forma
$ I =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ R } e^{- t / R C }$ |
None
ID:(12079, 0)
Corriente en el condensador
Imagen
Cuando se cierra el circuito se puede descargar el condensador:
ID:(12075, 0)
Diferencia de potencial en el condensador
Ecuación
Con la corriente calculada con capacidad del condensador $F$, corriente $A$, diferencia de potencial en la fuente $V$, resistencia $Ohm$ y tiempo $s$
$ I =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ R } e^{- t / R C }$ |
y la relación de la segunda ley de Kirchhoff con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$
$- \Delta\varphi + R I + \Delta\varphi_C = 0$ |
se tiene con corriente $A$, diferencia de potencial en la capacitancia $V$, diferencia de potencial en la fuente $V$ y resistencia $Ohm$ el potencial eléctrico en el condensador
$ \Delta\varphi_C =\displaystyle\frac{ \Delta\varphi }{ R }(1-e^{- t / RC })$ |
None
ID:(12078, 0)
Potencial del condensador
Imagen
Cuando se cierra el circuito se puede descargar el condensador:
ID:(12074, 0)