Calculadora en línea: Capacitador en un circuito de corriente directa

Estas calculadoras en línea encuentran varios parámetros para cargar y descargar un capacitador utilizando el resistor. Las fórmulas utilizadas para los cálculos se encuentran debajo de las calculadoras.

Cargar un capacitador con un resistor

Voltaje de la fuente de poder, Volteos

Resistor, Ohms

Valor del capacitador, microFarads

Tiempo de carga, milisegundos

Cálculo preciso

Dígitos después del punto decimal: 2

Constante de tiempo, milisegundos

Constante de 5 tiempos (carga de 99.2%)

Corriente inicial, Amperios

Disipación máxima de energía, vatios

Voltaje del capacitador, volteos

Carga del capacitador, microCoulombs

Energía del capacitador, miliJoules

Trabajo de la fuente de poder, miliJoules

Descargar el capacitador con el resistor

Voltaje inicial del capacitador, volteos

Resistor, Ohms

Valor del capacitador, microFarads

Tiempo de descarga, milisegundos

Cálculo preciso

Dígitos después del punto decimal: 2

Energía inicial de capacitador, miliJoules

Carga inicial del capacitador, microCoulombs

Constante de tiempo, milisegundos

Corriente inicial, Amperios

Disipación máxima de energía, vatios

Carga final del capacitador, microCoulombs

Energía final del capacitador, miliJoules

Voltaje final del capacitador, volteos

Debajo se encuentra la imagen de un circuito eléctrico para cargar el capacitador con la fuente de poder.

Luego que el switch K esté cerrado, la corriente directa comienza a cargar el capacitador.
De acuerdo a la ley de Ohm, la suma de los voltajes del capacitador y resistor es igual al voltaje de la fuente de poder.
$\epsilon=IR+\frac{q}{C}$
La carga del capacitador y corriente dependen del tiempo. En el momento inicial, no hay carga en el capacitador, entonces la corriente es máxima, también la disipación de energía en el resistor.
$I=\frac{\epsilon}{R}, P=I^2R$
Durante la carga, el voltaje del capacitador cambia de acuerdo a la siguiente ecuación
$V(t)=\epsilon(1-e^{-\frac{t}{RC}})$
donde tau
$\tau=RC$
es llamado Constante de tiempo. Como la carga es un proceso infinito, usualmente, un capacitador se considera totalmente cargado luego de 5 constantes de tiempo. Luego de este tiempo, el capacitador estará cargado a 99.2% de la fuente de voltaje.
Carga del capacitador
$Q=CV$
Energía del capacitador
$W=\frac{Q^2}{2C}$
Trabajo de la fuente de energía
$A=Q\epsilon$