Capítulo 4 CORRIENTE ELÉCTRICA. REGIMEN TRANSITORIO

• 4.5 Reglas de

resolución de

circuitos eléctricos.

(25.5)

4.6 Circuitos RC y

RL. (25.6) y (28.8)

• BIBLIOGRAFÍA • - Tipler. "Física". Cap. 25

Reverté.

• 8.4 Análisis de circuitos de

primer orden en regimen

transitorio

– 8.4.1 Circuitos in fuentes de

excitación

– 8.4.2 Circuitos con fuentes

de excitación

• BIBLIOGRAFÍA • - Fundamentos Físicos de la Ingeniería.

Temas 4 y 5 Mc Graw Hill

4.6 CIRCUITOS RC

Un circuito RC está compuesto por una resistencia y un condensador.

En dichos circuitos la corriente fluye en una dirección, como en un

circuito de cc, pero a diferencia de éstos, la corriente varía con el tiempo.

CASO 2: Proceso de carga del condensador, inicialmente

descargado, cuando sus terminales se conectan en serie con

un resistencia y una batería.

CASO 1: Proceso de descarga del condensador, inicialmente

cargado, cuando sus terminales se conectan en serie con un

resistencia.

Ambos procesos viene definidos por un tiempo característico C R

CIRCUITO ABIERTO Y CORTOCIRCUITO

Circuito abierto: Es una rama de un circuito por la que no circula

corriente.

A B

r IVAB

r

R

0

ABV

Cortocircuito: Es un recorrido de muy baja resistencia (idealmente R=0)

entre dos puntos de un circuito.

r

R

CO

RT

OC

IRC

UIT

O A

B

0VAB

DESCARGA DEL CONDENSADOR

En t =0 el condensador está cargado. Al

cerrar el interruptor, existe una caída de

potencial entre los extremos de la

resistencia debido a la corriente inicial y

el condensador empieza a descargarse.

CC

tQtV

tQ

t-

o

t-

o

eQ)()(

eQ)(

tt

eeRCdt

dtI

oo I

QQ(t))(

Condensador descargado (Q=0)

Cortocircuito (V=0)

examen septiembre 2013 grado tic

VV

msKRCVC

QV

C

tQtV

16e20e 104

1810152,1;201015

103,0)0()0(

e )(

)(

3

33

1018

104-

104-

3

6

6

3

t-

CARGA DEL CONDENSADOR

En t =0 el condensador está descargado.

Al cerrar el interruptor, existe una caída

de potencial entre los extremos de la

resistencia y el condensador empieza a

cargarse.

t-

t-

e-1 )(

)(

e-1C )(

C

tQtV

tQ

t

edt

dtI

oIQ(t))(Condensador cargado (tensión en sus

placas se iguala a la tensión de la

fuente) Circuito abierto (I=0)

examen 2ª semana 2012 grado tic

24,223

112

10ln

101121010

e-1 e-1 )(

)(

6

3

6

3

1025

1010

1025

1010

3

t-

t-

ReV

C

tQtV

R

RC

Una vez alcanzada la corriente estacionaria con S1 cerrado, cerramos S2 y abrimos S1, para eliminar los efectos de la batería.

En este caso, el circuito está formado por una resistencia y una bobina por las que, en t = 0, circula una corriente Io

L

L

t

oL

t

o

eRItIdt

dLtv

eItI

/

/

)()(

)(

Caso I

Descarga de la

bobina

4.6 Circuitos RL

Un circuito RL está formado por una resistencia y un solenoide o bobina.

: Constante de tiempo inductiva R

LL

Bobina descargada

Circuito abierto (I=0)

examen septiembre reserva 2012 grado tic

msR

LRItVtItP Lo

L 410

1040;e)()()(

32t-

2

L

L

t

oL

t

o

eRItIdt

dLtv

eItI

/

/

)()(

)(

222)()(

2

2

2

2

2

2

2

2 LeI

R

LeRIeRIdteRIdttPtu

t

o

t

o

t

o

t

o

msms

tmJL

ImJtu

AmH

mJI

LImJu

mso

oo

L 386,12

4)5,0ln(;e24e

212)(

095,140

242

224)0(

4

2t-

2t-

2

2

4.6 Circuitos RL

Un circuito RL está formado por una resistencia y un solenoide o bobina.

Cuando se cierra el interruptor, la fem inducida en la bobina impide que la corriente en el circuito aumente de forma brusca, de forma que sigue la ley

: Constante de tiempo inductiva R

LL

L

L

t

oL

to

etIdt

dLtv

eR

tI

/

/

)()(

1)(

Caso II

Carga de la bobina

Cuando la corriente se estabiliza, la bobina no ofrece resistencia R=0. Se comporta como un cortocircuito (V=0)

Bobina cargada

CortoCircuito (V=0)