Con este recurso se explicará al alumno los circuitos de primer orden de tipo RC

Estrategia

 

 


Elementos de almacenamiento de energía eléctrica

Circuito RC

En esta configuración tenemos una fuente de de voltaje constante en serie con un resistor y un capacitor:

RC

Aquí se consideran dos configuraciones de circuitos RC, configuraciones que además determinan dos etapas de análisis en un circuito: t < 0 (condiciones iniciales) y t > 0 (respuesta transitoria).

Circuito RC con fuente de voltaje constante

Se considera que el capacitor se encuentra descargado en t = 0, y a partir de ese instante el capacitor comienza a cargarse, ya que circula una corriente en el circuito. Cuando el condensador se carga completamente, la corriente en el circuito es igual a cero y el voltaje final en las terminales del circuito es Vs.

Esta configuración simple modela la forma en que se carga un capacitor. Para lo cual podemos utilizar las herramientas:

Cómo se carga un capacitor

Calculadora de carga de un capacitor

Circuito RC en descarga

Una segunda configuración del circuito eléctrico RC es un capacitor en serie con una resistencia y un interruptor que se cierra en el tiempo t = 0. Se asume que el capacitor se encuentra cargado, por lo que al cerrar el interruptor comienza a descargarse a través de la resistencia.

Circuito

El voltaje y la corriente en el capacitor comenzarán a disminuir hasta un valor de cero en ambos casos. Se puede encontrar una expresión del voltaje v(t), a partir del valor inicial de voltaje en el capacitor Vo. 

V

donde τ = RC, es llamada la constante de tiempo del circuito RC , pues indica con qué celeridad el voltaje tiende a cero.

i

Justificación

Ejemplo pico