CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TRANSPORTE

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD. PNF INSTRUMENTACION Y CONTROL

TRAYECTO 1

CARGA Y DESCARGA DEL CONDENSADOR

Prof.: Pablo Camiri                                                           Alumno: Mauricio Valiente

Introducción

El siguiente informe tiene como objetivo dar a conocer la forma de carga y descarga del condensador y de la bobina, para ello, se describen por medio de conceptos que es cada uno de los elementos y se insertan las ecuaciones con las que se calculan la carga y la descarga tanto de la bobina como del condensador.

Con los resultados obtenidos, se realizó tablas donde muestra el porcentaje de carga o descarga del condensador y bobina y a su vez, los mismos resultados ayuda a realizar su respectiva grafica para entender el comportamiento de los elementos ya mencionados en D.C.

Condensador

El condensador o capacitor es un elemento de electricidad que tiene la característica de almacenar energía de forma de campo eléctrico, este se puede conseguir en distintas formas como electrolítico, cerámico, tantalio, etc. La unidad de medida es el Faraday (f).

Carga y descarga del condensador

En los circuitos tipo RC (resistencia-condensador) en DC, el condensador posee la característica de cargarse o descargarse dependiendo de la condición en que este se encuentre conectado en un circuito cerrado. Para la condición de carga del condensador, debe existir una fuente DC que le suministre voltaje al circuito y para el caso de descarga, hay que tener un circuito cerrado donde el capacitor actúe como fuente principal para otorgar su carga a un elemento que consuma su energía, para este caso, se usara una resistencia.

Cada uno de los comportamientos tienen sus ecuaciones, las cuales son las siguientes:

• Ecuación de carga del condensador

VC=E (1-e -t/Ͳ)

Esta ecuación busca VC que es el voltaje de carga, para ello se necesita el valor de E que es el voltaje que entrega la fuente que multiplica el conjunto de 1 (constante) que resta a e (entidad de Euler) -t que es tiempo en el que se desea saber la carga del condensado dividido entre Ͳ que significa Tao (constante de tiempo del condensador, el cual se calcula de la siguiente manera:

Ͳ = R.C

Donde R es la Resistencia y C es el condensador.

• Ecuación de descarga del condensador

VD=Vi e -t/Ͳ

Esta ecuación busca VD que es el voltaje de carga, para ello se necesita el valor de Vi, que es el voltaje que posee el condensador en un determinado instante, el cual multiplica a e-t/Ͳ.

Ejemplo 1

En este ejemplo, su buscara los 5 taos de carga y de descarga del siguiente circuito:

[pic 1]

Para ello, se utilizará las ecuaciones planteadas y se graficará las curvas de carga y descarga característica.

Para comenzar, calcularemos la constante de tiempo tao:

Ͳ = 4k . 250n = 1ms

Después de obtener la constante de tiempo Tao, procedemos a calcular los 5 taos de carga, comenzado para 0ms 0Ͳ, 1ms 1Ͳ , 2ms 2Ͳ, 3ms 3Ͳ, 4ms 4Ͳ.

Sustituyendo los valores de interés tenemos

Para t = 0 0Ͳ

VC=25v (1-e -0/1ms) = 0v

Para t = 1ms 1Ͳ

VC=25v (1-e -1/1ms) = 15,80v

Para t = 2ms 2Ͳ

VC=25v (1-e -2ms/1ms) = 21,61v

Para t = 3ms 3Ͳ

VC=25v (1-e -3ms/1ms) = 23,76v

Para t =4ms 4Ͳ

VC=25v (1-e -4ms/1ms) = 24,54v

Con los datos obtenidos, generamos una tabla donde está el tiempo, el voltaje de carga para 25v y el porcentaje de carga para 25v.

Con los datos, podemos generar la gráfica de carga, el tiempo en ms en el eje x y el voltaje de carga en el eje y.

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