Que hace un Condensador (capacitor) en DC Parte I. (Clase 18 curso electronica)

¿Cómo se comporta un condensador en corriente continua?

Introducción al comportamiento del condensador

• Aurelio Cadenas introduce el tema del comportamiento de un condensador en corriente continua, explicando que analizará la evolución de la tensión y corriente, así como la ecuación matemática correspondiente.

Condensador cargado y circuito inicial

• Se presenta un condensador inicialmente cargado a 2 voltios. Al cerrar el interruptor, se plantea qué sucederá con la energía almacenada.

• Se asume que el condensador es ideal, lo que significa que no se descargará rápidamente debido a una resistencia interna significativa.

Evolución de la tensión en el condensador

• Al cerrar el circuito, se establece que al principio (tiempo igual a cero), la tensión es de 6 voltios. Con el tiempo, cuando t tiende a infinito, el condensador estará completamente cargado.

• Una vez cargado, el condensador actúa como un circuito abierto; por lo tanto, no circula corriente y mantiene una tensión de 6 voltios.

Comportamiento exponencial de la carga

• La tensión del condensador aumenta desde 2 hasta 6 voltios de forma exponencial. Este fenómeno se puede describir mediante ecuaciones diferenciales.

• La solución general para la evolución de la tensión del condensador está relacionada con su constante de tiempo (τ), calculada como τ = R * C.

Tiempo necesario para alcanzar la carga completa

• El tiempo requerido para que el condensador alcance su valor final depende directamente de esta constante.

• Aproximadamente cinco veces esta constante (5τ) es suficiente para considerar que el condensador ha alcanzado casi completamente los 6 voltios.

Representación gráfica y análisis adicional

• Se ilustra gráficamente cómo evoluciona la tensión desde los 2 hasta los 6 voltios durante un periodo aproximado de cinco milisegundos.

¿Qué sucede cuando cambia la posición del conmutador?

Cambiando las condiciones del circuito

• Se analiza qué ocurre si se cambia el conmutador a una nueva posición mientras el condensador tiene una carga inicial de 6 voltios.

Descarga del condensador

• En esta nueva configuración, al abrirse el circuito y conectar a una resistencia, comenzará a descargarse. La energía almacenada en él será disipada en forma de calor en dicha resistencia.

Energía almacenada y disipación

Evolución del Circuito y Descarga del Condensador

Comportamiento del Condensador en el Circuito

• El condensador comienza descargado, con una tensión entre sus terminales que tiende a 0. La evolución del circuito se describe mediante una ecuación específica que relaciona la tensión inicial de 6 voltios con el tiempo de descarga.

• Se menciona que la resistencia es de 100 ohmios y el condensador tiene un valor de 1 microfaradio. Esto implica que el tiempo de descarga será más rápido debido a la menor resistencia, resultando en un tiempo de descarga de aproximadamente 0,1 milisegundos.

• A los 0,5 milisegundos, se espera que el condensador alcance una tensión cercana a los 6 voltios antes de comenzar su proceso de descarga hacia cero. Este comportamiento es consistente al aplicar la misma ecuación para diferentes variables dentro del circuito.

Interacción con la Audiencia