[ESP/ENG]Descubriendo el Tao del Circuito Serie RC: Resistencia, Capacitancia y el Tiempo de Carga y Descarga Discovering parte 18|the Tau of the RC Series Circuit: Resistance, Capacitance and the Charging and Discharging Time part 18

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[ESP]

¡Hola hermosa comunidad de Hive! 👋

Hoy vamos a explorar un concepto fundamental en la electrónica: el circuito serie con una resistencia (R) y un capacitor (C). Este conocimiento es crucial para comprender y resolver problemas complejos, incluyendo la resolución de circuitos eléctricos en futuras lecciones. 🚀⚡

image.png

🌟Introducción al Circuito Serie RC🌟

Un circuito serie RC, compuesto por una resistencia y un capacitor conectados en serie, es una de las configuraciones más básicas y esenciales en electrónica. Estos circuitos se utilizan en una variedad de aplicaciones, como filtros, temporizadores y osciladores. El comportamiento de estos circuitos durante los procesos de carga y descarga del capacitor es vital para entender cómo funcionan y cómo se pueden aplicar en la práctica.

🚨Conceptos Básicos del Circuito Serie RC🚨

Cuando se aplica un voltaje a un circuito RC, el capacitor comienza a cargarse a través de la resistencia. La forma en que la carga del capacitor varía con el tiempo se describe mediante una función exponencial. Del mismo modo, cuando el capacitor se descarga a través de la resistencia, la descarga también sigue una curva exponencial.

📝Fórmulas Clave

  • Carga del Capacitor: image.png

  • Donde 𝑉(𝑡) es el voltaje a través del capacitor en el tiempo 𝑡, 𝑉0 es el voltaje inicial de la fuente, 𝑅 es la resistencia y 𝐶 es la capacitancia.

  • Descarga del Capacitor: image.png
    En este caso, 𝑉(𝑡) es el voltaje en el capacitor durante la descarga, 𝑉0 es el voltaje inicial a través del capacitor al comienzo de la descarga, 𝑅 es la resistencia y 𝐶 es la capacitancia.

🛠️Análisis Detallado del Tiempo de Carga y Descarga

Para entender mejor cómo funciona un circuito serie RC, analicemos el proceso de carga y descarga con un ejemplo práctico.


🔍Ejemplo Práctico

Supongamos que tenemos un circuito con una resistencia de 1 kΩ y un capacitor de 100 µF conectado a una fuente de voltaje de 5V. Vamos a calcular el tiempo necesario para que el capacitor se cargue hasta el 63.2% de su voltaje máximo y el tiempo necesario para que se descargue hasta el 36.8% de su voltaje inicial.

Cálculo de Carga

  • Constante de Tiempo (τ) image.png
  • Voltaje a los 𝑡 = 𝜏: image.png

El capacitor se carga al 63.2% de su voltaje máximo en un tiempo igual a la constante de tiempo, que en este caso es 0.1 segundos.

Cálculo de Descarga

  • Voltaje a los image.png

Aplicaciones del Tau en Circuitos Serie RC
El concepto del Tau, en su sentido más amplio, se refiere a la "vía" o "camino" natural de las cosas. En el contexto de los circuitos serie RC, podemos ver el Tao como el flujo natural de la carga y descarga del capacitor, un proceso que sigue las leyes fundamentales de la física y la electrónica. Al igual que en la filosofía Taísta, donde el equilibrio y la armonía son clave, en un circuito serie RC, el equilibrio entre resistencia y capacitancia determina el comportamiento del circuito.

Conclusión
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[ENG]

Hello beautiful Hive community! 👋

Today we are going to explore a fundamental concept in electronics: the series circuit with a resistor (R) and a capacitor (C). This knowledge is crucial for understanding and solving complex problems, including solving electrical circuits in future lessons. 🚀⚡

🌟Introduction to the RC Series Circuit🌟

An RC series circuit, composed of a resistor and a capacitor connected in series, is one of the most basic and essential configurations in electronics. These circuits are used in a variety of applications, such as filters, timers, and oscillators. The behavior of these circuits during the capacitor charging and discharging processes is vital to understanding how they work and how they can be applied in practice.

🚨Basic Concepts of the RC Series Circuit🚨

When a voltage is applied to an RC circuit, the capacitor begins to charge through the resistor. The way the charge of the capacitor varies with time is described by an exponential function. Similarly, when the capacitor discharges through the resistor, the discharge also follows an exponential curve.

📝Key Formulas

  • Capacitor Load: image.png

  • Where 𝑉(𝑡) is the voltage across the capacitor at time 𝑡, 𝑉0 is the initial source voltage, 𝑅 is the resistance and 𝐶 is the capacitance.

  • Capacitor Discharge: image.png
    In this case, 𝑉(𝑡) is the voltage across the capacitor during discharge, 𝑉0 is the initial voltage across the capacitor at the beginning of discharge, 𝑅 is the resistance and 𝐶 is the capacitance.

🛠️Detailed Analysis of Loading and Downloading Time

To better understand how an RC series circuit works, let's discuss the charging and discharging process with a practical example.


🔍Practical Example

Suppose we have a circuit with a 1 kΩ resistor and a 100 µF capacitor connected to a 5V voltage source. We are going to calculate the time necessary for the capacitor to charge to 63.2% of its maximum voltage and the time necessary for it to discharge to 36.8% of its initial voltage.

Load Calculation

  • Time Constant (τ) image.png
  • Voltage at 𝑡 = 𝜏: image.png

The capacitor charges to 63.2% of its maximum voltage in a time equal to the time constant, which in this case is 0.1 seconds.

Discharge Calculation

  • Voltage at image.png

Tao Applications in RC Series Circuits
The concept of Tao, in its broadest sense, refers to the natural "way" or "path" of things. In the context of RC series circuits, we can view Tao as the natural flow of capacitor charging and discharging, a process that follows the fundamental laws of physics and electronics. As in Taoist philosophy, where balance and harmony are key, in an RC series circuit, the balance between resistance and capacitance determines the behavior of the circuit.

Conclusion
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Interesante sorpresa @profwhitetower.
Pase a conocer a un lector y me encuentro con un técnico que además es filósofo.
Cuando vi la palabra Tao, pensé que se trataba de alguna clase de siglas, pero sorpresa se trata del impalpable y siempre presente Tao.
Ha sido un placer.

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¡Hola! 😊

¡Muchas gracias por tu comentario! Me alegra mucho que hayas disfrutado de la publicación. Es genial poder combinar la técnica con un poco de filosofía, y el Tao, en este caso, nos da una perspectiva interesante sobre el tiempo de carga y descarga en los circuitos. Es un placer compartir estos conocimientos con ustedes.

¡Espero seguir trayéndoles más sorpresas y contenidos interesantes! 🙌📚🔧

Saludos cordiales,
@profwhitetower

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