Iliada

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CIRCUITOS RC

Se denomina circuitos RC a aquellos en los que intervienen una
resistencia R y un condensador de capacidad C. En estos circuitos la
corriente no es estacionaria, sino que varía con el tiempo.
Figura 26.37. Circuito de descarga de un condensador de láminas planas.

Así ocurre cuandoestando cargado inicialmente el condensador de la figura 26.37 se cierra el interruptor. Un ejemplo es el circuito de descarga del flash en la máquina fotográfica.

DESCARGA DE UN CONDENSADOR A TRAVES DE UN RESISTOR

En la figura 26.37 se observa un condensador con una carga inicial
±Q0 sobre cada placa, conectado a una resistencia R y a un interruptor S.
Para corrientes estables (constantes)el condensador actúa como un
interruptor abierto. Con el circuito abierto, la diferencia de potencial entre los bornes es V0=Q0/C, donde C es la capacidad del condensador.
En el instante que cerramos el circuito, la corriente que lo atraviesa
será:
I0=VR=QRC

A medida que transcurre el tiempo, la carga del condensador irá
disminuyendo, por lo que la intensidad y la diferencia de potencialque
genera serán función del tiempo. La intensidad, por definición, es:

I=-dQdt

Si aplicamos la primera ley de Kirchoff en el sentido de la corriente,
tenemos:

donde B es una constante de integración, que en el instante t=0
(condiciones iniciales) vale Q0. Así:

donde representa la constante temporal del circuito RC, que representa
el tiempo que debe transcurrir para que la cargadel condensador haya
disminuido en 1/e su valor inicial. La constante , que caracteriza el flujo
de la carga a través del condensador, queda definida:
=RC
Figura 26.38 Descarga de un condensador.
La carga en el condensador disminuye exponencialmente con el
tiempo, como se ve en la figura 26.38. La constante temporal tiene
además el significado del tiempo en el que el condensador sehabría
descargado totalmente, si el ritmo de disminución fuera constante e igual al
inicial. La intensidad de la corriente y la diferencia de potencial del
condensador también decrecen a ritmo exponencial, como se demuestra:

CARGA DE UN CONDENSADOR A TRAVES DE UN RESISTOR
Figura 26.40 Circuito de carga de un condensador
La figura 26.40 muestra el circuito utilizado paracargar un
condensador, inicialmente descargado. Cuando cerramos el circuito,
comienza a fluir carga que va almacenándose sobre las placas, hasta que el voltaje del condensador iguala al de la FEM, con signo contrario.
Aplicando la primera regla de Kirchoff:
ξ-IR-QC=0→ξ=RdQdt+ QC
ya que en este caso la intensidad I=+dQ/dt. Multiplicando por C y
reordenando:
dQCξ-Q= dtRC→ -lnCξ-Q=tRC+lnA
Tomandoantilogaritmos y aplicando las condiciones iniciales, deducimos:

donde hemos aplicado que la carga final del condensador vale Qf=Cξ Como antes, la intensidad I decrece al ritmo determinado por laconstante temporal =RC del circuito (el mismo que antes):

En las figures 26.41 y 26.42 se representa la carga e intensidad en
función del tiempo en este caso:

Figura 26.41 Carga de uncondensador en Figura 26.42 Intensidad de carga de un Función del tiempo. Condensador

Una vez el condensador se ha cargado completamente se comporta
como un circuito abierto, no dejando pasar más corriente.

AMPERIMETRO Y VOLTIMETRO

* Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuitoeléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamada shunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetro con varios...
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