1. Defeinicion
1.1. Se refiere a circuitos cuya respuesta temporal se describe mediante ecuaciones diferenciales de primer orden.
1.1.1. Respuesta Temporal:
1.1.1.1. Incluye tanto la respuesta transitoria como la respuesta en estado estacionario.
1.1.2. Transitorios:
1.1.2.1. Comportamiento del circuito cuando cambia el estado del sistema, como al encender o apagar una fuente de energía.
2. Componentes Básicos:
2.1. Resistencia (R):
2.1.1. Componente que se opone al flujo de corriente.
2.2. Capacitancia (C):
2.2.1. Componente que almacena energía en un campo eléctrico.
2.3. Fuente de Energía (V o I):
2.3.1. Provee la energía necesaria para el funcionamiento del circuito.
3. Circuito RC Serie:
3.1. Configuración
3.1.1. Resistor (R) y Capacitor (C) en serie
3.2. Ecuación del Circuito
3.2.1. Ley de Kirchhoff de Voltajes (KVL):
3.2.1.1. Suma de voltajes alrededor de un circuito cerrado es cero.
3.2.2. Ecuación Diferencial:
3.2.2.1. Derivada de KVL, describe cómo cambia el voltaje en el capacitor con el tiempo.
3.3. Solución
3.3.1. Carga del Capacitor:
3.3.1.1. Cuando se aplica una fuente de voltaje constante, el voltaje a través del capacitor crece exponencialmente.
3.3.1.1.1. Vc(t)=V(1−e^−t/RC)
3.3.2. Descarga del Capacitor:
3.3.2.1. Cuando el capacitor se descarga a través de un resistor, el voltaje decrece exponencialmente.
3.3.2.1.1. Vc(t)=V0 e^4−t/RC
4. Constante de Tiempo (τ):
4.1. Definición:
4.1.1. Representa el tiempo característico del circuito RC
4.1.1.1. T=RC
4.2. Interpretación Física:
4.2.1. Tiempo que tarda el voltaje en el capacitor en alcanzar aproximadamente el 63% de su valor final durante la carga, o decrecer al 37% de su valor inicial durante la descarga.
4.3. Aplicaciones Prácticas:
4.3.1. Determina la velocidad de respuesta del circuito.
5. Aplicaciones de Circuitos RC
5.1. Filtros de Frecuencia
5.1.1. Filtro Pasa-Bajos:
5.1.1.1. Permite el paso de frecuencias bajas y atenúa las altas.
5.1.2. Filtro Pasa-Bajos:
5.1.2.1. Permite el paso de frecuencias altas y atenúa las bajas.
5.2. Circuitos Temporizadores:
5.2.1. Utilizan la constante de tiempo para medir intervalos de tiempo.
5.3. Circuitos de Acondicionamiento de Señal
5.3.1. Modifican señales eléctricas para su procesamiento.