¿Corriente en el condensador de descarga a través de una resistencia fija?

En el libro de texto que estoy usando para física dice que la carga que queda en las placas de un capacitor después de un tiempo t , que se descarga a través de una resistencia fija, es q = q 0 mi t / τ dónde τ = R C es la constante de tiempo. Esta es también la ecuación para la diferencia de potencial entre las placas después de un tiempo t .

Para cargar, las ecuaciones dadas son q = q 0 q 0 mi t / τ y uno similar para el voltaje. No tengo problemas con estos.

Con lo que estoy teniendo problemas es con la siguiente declaración:

"La gráfica de corriente versus tiempo para un capacitor de carga/descarga a través de una resistencia fija siempre es exponencial y decreciente, como las curvas de descarga de carga/voltaje versus tiempo".

Sin embargo, no se da ninguna ecuación correspondiente para esto. ¿La ecuación es demasiado complicada? Pensé que no sería porque como es exponencial debería tener una forma similar a las de carga/voltaje.

Editar: mi principal preocupación es por qué siempre sería (tanto para la carga como para la descarga) un gráfico exponencial decreciente . Entiendo que puede resolver esto a partir de consideraciones físicas ("la corriente a través del circuito obviamente siempre está disminuyendo tanto para la carga como para la descarga"), pero ¿cómo demostramos esto usando una ecuación?

Ic=CdV/dt = V(t)/R ,V(t)=Q(t)/C, T=RC pendiente asintótica de Exponencial
Ya tienes las fórmulas para cobrar. Las fórmulas para la corriente son solo las derivadas temporales de estas.

Respuestas (2)

Puede ver el capacitor como una carga mientras se carga y una fuente mientras se descarga. A medida que se carga el capacitor ideal, su resistencia de carga aumenta hasta el infinito, por lo que la corriente de carga se vuelve cero. A medida que se descarga, su fuente potencial llega a cero, por lo que, de nuevo, la corriente llega a cero. Espero que ayude.

Ya que, como usted ha acordado, q = q 0 q 0 mi t / τ y desde V = q / C , puede ver que el voltaje del capacitor es una exponencial inversa. Dado que la resistencia de carga/descarga está conectada al capacitor y al voltaje de carga o a tierra, el voltaje a través de él y la corriente a través de él también deben ser una exponencial inversa, pero de signo opuesto.