5.2
Cuando una fuente de CC se retira abruptamente de un circuito RC, el circuito queda libre de fuente.
Suponiendo que el voltaje inicial del condensador completamente cargado es V0, se puede obtener su energía inicial, que estimula el circuito.
Aplicando la ley de corriente de Kirchhoff en el nodo superior y sustituyendo los valores de corriente en los componentes, se obtiene una ecuación diferencial de primer orden.
Reorganizando los términos, integrando y tomando la exponencial en ambos lados, se obtiene la respuesta natural del circuito, donde la constante de integración es igual al voltaje inicial.
El gráfico de voltaje versus tiempo muestra que el voltaje inicial decae exponencialmente con el tiempo.
La constante de tiempo, tau, significa el tiempo requerido para que el condensador se descargue al 36.8 por ciento de su voltaje inicial.
Al sustituir el valor de tau en la expresión de respuesta de voltaje, se pueden determinar la corriente y la potencia disipadas en la resistencia.
La integración de la potencia disipada a lo largo del tiempo proporciona la energía absorbida por la resistencia.
A medida que el tiempo se acerca al infinito, esta energía se acerca a la energía inicial almacenada en el condensador, lo que implica que la energía inicial del condensador se disipa gradualmente en la resistencia.
Cuando una fuente de CC se desconecta abruptamente de un circuito RC (resistencia-condensador), el circuito queda libre de fuente. Suponiendo que el c…
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