Cómo calcular el tiempo de carga y descarga de un condensador

El tiempo de carga / descarga del condensador se reducirá a 3 cosas:

  1. Diferencia de voltaje que estamos tratando de lograr. Entonces, si el capacitor se carga a 5V, y queremos descargarlo a 1V. La diferencia de voltaje es de 4V.
  2. Corriente constante que fluye dentro o fuera del condensador para descargar el condensador.
  3. Capacitancia en sí misma. Cuanto mayor sea la capacitancia, más tiempo tomará drenarla o cargarla.

Tiempo necesario = (capacitancia) * (diferencial de voltaje) / corriente

Para un condensador de 1uF, para descargar de 5V a tierra en 1ms necesitará 5mA
Para un condensador de 10pF, descargar de 5V a tierra con los mismos 5mA tomará solo 10ns.

Estos cálculos se realizan en la construcción de microprocesadores, donde intentan minimizar las capacidades de las puertas lógicas para obtener velocidades cada vez mayores para sus computadoras. El libro de Rabaey sobre diseño de circuitos integrados digitales se adapta perfectamente a estos conceptos.

Para una comprensión básica de los conceptos en teoría de circuitos (incluidos los tiempos de carga y descarga de condensadores en diferentes circuitos), vea el capítulo sobre teoría de circuitos en Fundamentals of Physics de Halliday, Resnick y Walker.

Fundamentos de circuitos electrónicos analógicos y digitales de Anant Agarwal y Jeffrey Lang es un muy buen libro. Ofrece un enfoque más sofisticado.
La página MIT en el curso 6.002 ofrecido por el profesor Agarwal tiene un buen conjunto de notas de clase siguiendo el enfoque utilizado en el libro mencionado anteriormente. (Notas de la conferencia | Circuitos y electrónica | Ingeniería eléctrica y ciencias de la computación | MIT OpenCourseWare) Verifique las notas de la conferencia 12,15,16,17.

Depende de numerosos factores. La resistencia del circuito, incluida la resistencia interna del capacitor, la capacitancia del capacitor, el voltaje aplicado y el voltaje que usted considera la tapa “cargada”.

Hay una fórmula muy interesante que establece que

V_current = (V_final) + (V_initial – V_final) exp (-t / Tau)

tau es la constante de tiempo del circuito RC como Tau = R * C.

Puede colocar el voltaje en el momento actual a la izquierda de la ecuación y calcular el tiempo necesario para alcanzar ese voltaje resolviendo t a partir de la ecuación dada.

(V_inicial es el voltaje inicial a través del condensador cuando comienza la observación;

V_final es el voltaje final a través de la tapa ya que el tiempo tiende a infinito)

Como dijo Stephen Chong, necesitamos algo de contexto.

Quizás esto es lo que estás buscando?

Tutorial de circuito de descarga RC y constante de tiempo RC

En realidad, es la constante de tiempo que nos informa sobre la velocidad de carga y descarga. T = RC es para circuitos capacitivos donde R es la resistencia total de todo el circuito (ya que ningún circuito es puramente capacitivo).

Depende completamente de qué más en el circuito con él. Un condensador no tiene carga inherente o tiempo de descarga.

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