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COMPORTAMIENTO DE CIRCUITOS RC EN SERIE

ANA MARIA BASTO GIL 701825

UNIVERSIDAD CATOLICA DE COLOMBIA
FACULTAD INGENIERIA ELECTRONICA
BOGOTA
2012
TABLA DE CONTENIDO

Pág.
* Objetivos…………………………………………………………………..… 3
* Introducción…………………………………………………………………..4
* CircuitosRC…………………………………………………………………..5
* Carga de un condensador……………………………. . . . . 5
* Descarga de un condensador……………………………...6
* Constante de tiempo………………………………………...7
* Tabla de resultados CC………….………………………………………….9
* Simulación circuito CC………………………………………10

OBJETIVOS

* Determinar el comportamiento transitorio de los condensadores durante su procesode carga y descarga del elemento almacenador de energía en corriente continua y corriente alterna.

Introducción:

La carga descarga de un capacitor tiene muchas aplicaciones.
Por ejemplo algunos automóviles vienen equipados con un elemento mediante el cual los limpiadores del parabrisas se utilizan de manera intermitente durante una llovizna ligera. En este modo de operación los limpiadorespermanecen apagados durante un rato y luego se encienden brevemente.
La duración del ciclo encendido/apagado es determinada por la constante de tiempo de una combinación resistor-capacitor.

CIRCUITOS RC

La figura ilustra un ejemplo de un circuito resistor-capacitor, o circuito RC. En la parte a del dibujo un interruptor completa el circuito en el punto A, de modo que la batería puedecargar las placas del capacitor. Cuando el interruptor esta cerrado, el capacitor no se carga de inmediato. En vez de lo anterior, la carga llega gradualmente a su valor de equilibrio de q= CVo, en donde Vo es la tensión de la batería.

Carga de un condensador:
Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empiezaa fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima, la corriente cesa en el circuito.
En el circuito de la figura tendremos que la suma
Vab+Vbc+Vca=0
| * El extremo a tiene un potencial mayor que el extremo b de la resistencia R ya que la corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de Ohm Vab=iR * Laplaca positiva del condensador b tiene mayor potencial que la placa negativa c, de modo que Vbc=q/C. * El terminal positivo de la batería a tiene mayor potencial que el terminal negativo c, de modo que Vca=-Ve , donde Ve es la fem de la batería |
La ecuación del circuito es
iR+q/C-Ve =0
Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en launidad de tiempo, i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar

Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo

La carga tiende hacia un valor máximo C·Ve al cabo de un cierto tiempo, teóricamente infinito.
La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando el condensador adquiere la carga máxima.
La cantidad RC queaparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del circuito. Este representa el tiempo que tomará a la corriente para decrecer hasta 1/e de su valor inicial.

Descarga de un condensador:
Un condensador en un circuito RC serie no se descarga inmediatamente cuando es desconectada de una fuente de alimentación de corriente directa (ver interruptor en el gráfico)

Cuandoel interruptor pasa de la posición A a la posición B, el voltaje en el condensador Vc empieza a descender desde Vo (voltaje inicial en el condensador) hasta tener 0 voltios de la manera que se ve en el gráfico inferior.
La corriente tendrá un valor máximo inicial de Vo/R y la disminuirá hasta llegar a 0 amperios. (ver gráfico inferior)
La corriente que pasa por la resistencia y el condensador es la misma....