Un segundo que no significa «terminado»
Con R = 10 kΩ y C = 100 µF, τ = 10000 × 0.0001 = 1 s. Si el capacitor comienza descargado y se conecta a 5 V, después de 1 s alcanza aproximadamente 3.161 V: el 63.2 % del valor final.
Después de 5 s llega a 4.966 V, alrededor del 99.3 %. La curva se aproxima a 5 V sin alcanzarlos exactamente en un tiempo finito. En descarga, partiendo de 5 V, al cabo de 1 s quedan aproximadamente 1.839 V.
Una misma constante, dos trayectorias
Carga: Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/τ)), Vc(0) = 0
Descarga: Vc(t) = Vs × e^(−t/τ), Vc(0) = Vs
Carga: I(t) = (Vs/R) × e^(−t/τ)
Descarga: I(t) = −(Vs/R) × e^(−t/τ)
La corriente positiva se define entrando a la placa positiva del capacitor durante la carga. En descarga tiene signo negativo porque sale de esa placa. Al descargar, se retira la fuente y R cierra el camino entre las placas.
Duplicar R o C duplica τ y el tiempo necesario para alcanzar un mismo porcentaje. El gráfico reajusta su eje hasta 5τ: por eso la forma se mantiene, pero las etiquetas de tiempo cambian. El marcador permite comparar valores exactos.
Qué queda fuera del dibujo
La resistencia y el capacitor son ideales. No se incluyen fuga, resistencia serie interna, tolerancia, tensión máxima ni resistencia de salida de la fuente. El cambio entre carga y descarga inicia un experimento independiente con las condiciones indicadas; no continúa el estado del experimento anterior.
La animación recorre cinco constantes en ocho segundos de pantalla. Es una ayuda visual, no una simulación a velocidad real. Comienza detenida y puedes pausarla en cualquier momento.
Errores frecuentes
- Usar µF como si fueran F: 100 µF son 0.0001 F.
- Creer que a τ el capacitor ya está completamente cargado.
- Comparar la forma de dos curvas sin mirar la escala temporal.
- Confundir la corriente de descarga negativa con un fallo de cálculo.
Compruébalo tú
Si duplicas C a 200 µF, ¿cuánto tarda en llegar al 63.2 %?
τ pasa de 1 s a 2 s. Necesita 2 s para el mismo porcentaje; el voltaje final sigue siendo 5 V.
¿Qué fracción queda después de 3τ en descarga?
e^(−3) ≈ 0.049787, es decir 4.98 %. Desde 5 V quedan unos 0.249 V.
Fundamento: circuitos RC, OpenStax. Los ejemplos y la visualización de esta página son propios.