Carga y descarga de un capacitor

Carga y descarga de un capacitor


Fig. 1

5. Simulación del circuito en el dominio del tiempo (Análisis Transitorio).

ANÁLISIS TEÓRICO

Circuito para t5 [s]

Fig. 3

• Т = R*C = 1[s]
• Respuesta Forzada: Vc(t) = 0 [V]
• Respuesta Natural: Vc(t) = 5* [V]

ANÁLISIS GRÁFICO

Tensión del capacitor



Fig. 4
Corriente del capacitor



Fig. 5
ANÁLISIS GRÁFICO:• t5 [s]:

- Descarga del capacitor:

Una vez que se activan los interruptores, la fuente de tensión desaparece quedando un circuito RC serie (Fig. 3) con descarga del capacitor. Puesto quesólo hay respuesta natural, esta es exponencial decreciente.

La constante de tiempo del circuito es de 1 [s], la cual nos indica en teoría que luego de activarse los interruptores (se activaron alos 5 segundos), 1 segundo después el porcentaje de descarga del capacitor será de aproximadamente un 36.8%. Esto se refleja en la gráfica de la Fig. 4:



5[V] * 36.8% = 1.84 [s]:

-Corriente del capacitor:

Tan pronto como se presenta el cambio en los interruptores, el capacitor deja de comportarse como circuito abierto y su corriente pasa a ser el producto de la capacitancia por laderivada de la tensión del capacitor, o la tensión del capacitor dividida entre la resistencia. Esto quiere decir que presentará al igual que la tensión, una forma de exponencial decreciente.ic=c*vc´(t) = 5* [mA]


CONCLUSIONES

El transitorio presentado en el circuito de la Fig. 1 a través del programa Pspice, se ajusta perfectamente a lo dictado por la teoría. Vemos como antes delsegundo 5, desaparecen los transitorios, quedando el capacitor con el mismo voltaje de la fuente directa de tensión, esto debido a que este se comporta como un circuito abierto que cortocircuita laresistencia. Así mismo, se observa perfectamente la descarga del capacitor como una exponencial decreciente que se ha descargado un 36.8% en la primera constante de tiempo. Aproximadamente a las 5...