Considera la scarica di un condensatore per determinare la sua tensione, corrente e memorizzata energia col passare del tempo di calcolo. Condensatori immagazzinano l'energia elettrica nei circuiti per un uso successivo. Questa energia può essere dissipata sotto forma di calore attraverso un resistore che blocca il flusso di corrente elettrica. Nella forma base, un condensatore è costituito da una coppia di piastre metalliche parallele rivestito in plastica. La quantità di energia immagazzinata sul condensatore dipende dalla sua capacità in farad e la sua tensione. Quando si scarica un condensatore, lo fa a un ritmo esponenziale.
Istruzioni
• Moltiplicare la resistenza, in ohm, per la capacità del circuito, in farad, per ottenere la costante di tempo in secondi per il circuito. La costante di tempo rappresenta il tempo per la carica del condensatore di scendere a 36,79% del suo valore originale. Si supponga una resistenza di 200 ohm e una capacità di 100 microfarad. Un microfarad, un'unità comune di capacitanza, equivale a un milionesimo di farad. Eseguire questo passaggio porta ad una costante di tempo di 200 volte 100 volte 10 ^ -6 o 0,02 secondi. Il simbolo "^" denota un esponente e viene letto come "per il potere".
• Dividere il tempo, in secondi, che passavano durante lo scarico la costante di tempo. Quindi moltiplicare per meno uno. Chiamare questo risultato "X". Supponendo che un tempo di 0,01 secondi conduce a 0,01 secondi divisi per 0,02 secondi o 0,5. Moltiplicando per meno uno rendimenti -0,5 per "X".
• Prendere l'esponenziale di "X". Chiamare questo risultato "Y". La funzione esponenziale è etichettata da entrambi "exp" o "e ^ x" sulle calcolatrici. Continuando l'esercizio conduce al valore esponenziale di -0.5, o 0.61 per "Y".
• Moltiplicare la tensione iniziale del condensatore da "Y" per ottenere la sua tensione dopo lo scarico parziale. Supponendo una tensione iniziale di 5 volt, avete 5 volt volte 0,61, o 3,1 volt.
• Dividere la nuova tensione del condensatore per la resistenza per ottenere la corrente nel condensatore in ampere dopo scariche parziali. Ora avete 3,1 volt diviso, o una corrente di 0,02 a 200 ohm.
• Moltiplicare 0,5 dalla capacità per la tensione dopo scariche parziali al quadrato per ottenere l'energia immagazzinata nel condensatore in Joule. Eseguendo questo calcolo avete 0,5 volte 100 volte 10 ^ -6 volte 3,1 volt volte 3,1 volt, o un'energia di 0,00048 Joule. Questo è equivalente a 0,48 millijoules, poiché un millijoule equivale a 1.000 joule.