Tiempo de carga de condensador a corriente constante

t = C × ΔV / I

Respuesta rápida

Esta calculadora resuelve t = C × ΔV / I para Tiempo de carga. Con Capacitancia 100 µF, Cambio de tensión 12 V, Corriente de carga 20 mA, el resultado es 60 ms. Resuelve en 4 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.

Calculadora

Tiempo de carga (ms)
—

Fórmula

t = C × ΔV / I

Descripción

Cuando un condensador se carga con una fuente de corriente constante (en lugar de a través de una resistencia), la tensión aumenta linealmente con el tiempo. Esta es la relación fundamental Q = C×V diferenciada con respecto al tiempo: I = C × dV/dt, reordenada para hallar el tiempo de carga de una tensión a otra. La carga a corriente constante se utiliza en controladores de LED con fuente de corriente, generadores de rampa para ADC, circuitos de temporización y carga de baterías (fase CC de la carga CC/CV). La rampa de tensión lineal hace que esta técnica sea ideal para aplicaciones de temporización de precisión.

Variables

  • t — Tiempo de carga (s)
  • C — Capacitancia (F)
  • ΔV — Cambio de tensión en el condensador (V)
  • I — Corriente de carga constante (A)

Notas prácticas

Esto supone una fuente de corriente perfectamente constante. En la práctica, las fuentes de corriente tienen una impedancia de salida finita y límites de tensión de cumplimiento. El tiempo de carga es independiente de la tensión inicial: cargar de 0 V a 1 V toma el mismo tiempo que cargar de 4 V a 5 V con la misma corriente y capacitancia.

Símbolos y unidades

Símbolo Significado Unidad por defecto Unidades aceptadas
t Tiempo de carga ms ps, ns, µs, ms, s, min, h
C Capacitancia µF pF, nF, µF, mF, F
dV Cambio de tensión V pV, nV, µV, mV, V, kV
I Corriente de carga mA pA, nA, µA, mA, A, kA

Paso a paso

  1. 1. Datos conocidos: Capacitancia 100 µF, Cambio de tensión 12 V, Corriente de carga 20 mA
  2. 2. La relación: t = C × ΔV / I
  3. 3. Sustituir: C = 100 µF, dV = 12 V, I = 20 mA
  4. 4. Resultado: Tiempo de carga = 60 ms

Magnitudes relacionadas con los mismos datos

  • P = V × I = 0.24 W

Ejemplos resueltos

Rango mínimo

Datos: Capacitancia 100 nF, Cambio de tensión 0.33 V, Corriente de carga 100 µA

Resultado: Tiempo de carga = 0.33 ms

Rango bajo

Datos: Capacitancia 1 µF, Cambio de tensión 3.3 V, Corriente de carga 1 mA

Resultado: Tiempo de carga = 3.3 ms

Típico

Datos: Capacitancia 100 µF, Cambio de tensión 12 V, Corriente de carga 20 mA

Resultado: Tiempo de carga = 60 ms

Rango alto

Datos: Capacitancia 1 mF, Cambio de tensión 0.23 kV, Corriente de carga 0.5 A

Resultado: Tiempo de carga = 0.46 s

Rango máximo

Datos: Capacitancia 10 mF, Cambio de tensión 2.3 kV, Corriente de carga 5 A

Resultado: Tiempo de carga = 4.6 s

Resolver para cada variable

Resolver Tiempo de carga

Capacitancia 100 nF, Cambio de tensión 0.33 V, Corriente de carga 100 µA → 0.33 ms

Resolver Capacitancia

Tiempo de carga 100 µs, Cambio de tensión 0.33 V, Corriente de carga 100 µA → 30.3 nF

Resolver Cambio de tensión

Tiempo de carga 100 µs, Capacitancia 100 nF, Corriente de carga 100 µA → 100 mV

Resolver Corriente de carga

Tiempo de carga 100 µs, Capacitancia 100 nF, Cambio de tensión 0.33 V → 0.33 mA

Cómo varía Tiempo de carga con Capacitancia

Capacitancia (entrada) Tiempo de carga (resultado)
10 µF 6 ms
25 µF 15 ms
50 µF 30 ms
75 µF 45 ms
100 µF 60 ms
150 µF 90 ms
0.2 mF 120 ms
0.4 mF 0.24 s
0.7 mF 0.42 s
1 mF 0.6 s

El mismo resultado en otras unidades

Unidad Valor
µs 60000
ms 60
s 0.06
min 0.001

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula Tiempo de carga de condensador a corriente constante?

Usa t = C × ΔV / I. Con Capacitancia 100 µF, Cambio de tensión 12 V, Corriente de carga 20 mA, Tiempo de carga resulta 60 ms.

¿Cuál es la fórmula de Tiempo de carga de condensador a corriente constante?

La fórmula es t = C × ΔV / I. Cuando un condensador se carga con una fuente de corriente constante (en lugar de a través de una resistencia), la tensión aumenta linealmente con el tiempo.

¿Cómo se obtiene Capacitancia conociendo los demás valores?

Despeja Capacitancia: con Tiempo de carga 100 µs, Cambio de tensión 0.33 V, Corriente de carga 100 µA, Capacitancia es 30.3 nF.

¿Cómo se obtiene Cambio de tensión conociendo los demás valores?

Despeja Cambio de tensión: con Tiempo de carga 100 µs, Capacitancia 100 nF, Corriente de carga 100 µA, Cambio de tensión es 100 mV.

¿Qué unidades usa Tiempo de carga de condensador a corriente constante?

Tiempo de carga se muestra en µs, ms, s, min. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.

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