TECNOLOGÍA: CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR Carga del condensador Como ves en el circuito de la derecha con el conmutador en la posición 2 (hacia arriba) tenemos un circuito formado por: la batería Vcc de 10 V, R1 de 100k (100.10 3 Ω) y C de 100μF (100.10-6 F). La curva roja de la gráfica corresponde al voltaje sobre el condensador. Como ves no aumenta instantáneamente, le lleva un cierto tiempo el ir creciendo hasta alcanzar prácticamente los 10 V de Vcc. Al principio, después del instante inicial, lo hace rápidamente pero a medida que C almacena carga eléctrica lo hace más lentamente. Al tiempo que tarda C en alcanzar el 63 % del voltaje de la batería Vcc, para este caso los 6,3 V, se lo denomina constante de tiempo de carga τc y se calcula haciendo el producto de R1 por C, en este caso vale: τc = R1.C = 100.103 Ω. 100.10-6 F = 105.10-4seg = 101 seg = 10 segundos 6,3 V τc = R1.C Se comprueba tanto matemática como experimentalmente que para 5 veces esta constante de tiempo el condensador está cargado al 99,9 % en este caso: 5.τc = 5.R1.C = 5.100.103 Ω. 100.10-6 F = 50 segundos. Descarga del condensador Como ves en el circuito de la derecha con el conmutador en la posición 1 (hacia abajo) tenemos un circuito formado por: R2 de 47k (47.103 Ω) y C de 100μF (100.10-6 F). La curva roja de la gráfica corresponde al voltaje sobre el condensador. Como ves no disminuye instantáneamente, le lleva un cierto tiempo el ir decreciendo hasta alcanzar prácticamente los 0 V (descarga completa). Al principio, después del instante inicial, lo hace rápidamente pero a medida que C va perdiendo su carga eléctrica lo hace más despacio. Al tiempo que tarda C en perder el 63 % del voltaje que tenía (10V = Vcc), para este caso cae a 3,7 V, se lo denomina constante de 3,7 V tiempo de descarga τd y se calcula haciendo el producto de R2 por C, en este caso vale: τd = R2.C = 47.103 Ω. 100.10-6 F = 4,7.104.10-4seg = 4,7. 100 seg = 4,7 segundos τd = R2.C Se comprueba tanto matemática como experimentalmente que para 5 veces esta constante de tiempo el condensador está descargado un 99,9 % en este caso: 5.τd = 5.R2.C = 5. 47.103 Ω. 100.10-6 F = 23,5 segundos. Realizado por: José Luis Lombardero profesor de Tecnología mayo 2011