Un caso semplice di circuito di carica è un circuito resistenza-condensatore. Ad esempio, si consideri un circuito composto da una batteria, un resistore e un condensatore scarico in serie con un interruttore che interrompe il percorso conduttivo del circuito chiuso se questo è aperto. Se l'interruttore è chiuso, la corrente può fluire lungo il circuito. Inizialmente, la corrente I è al suo massimo ed è data dalla tensione della batteria V divisa per la resistenza del resistore R. Poi, con il passare del tempo, la carica q sul condensatore aumenta. Man mano che il condensatore si carica, la corrente attraverso il circuito diminuisce e, quando il condensatore è completamente carico, la corrente diminuisce fino a zero. L'amperaggio è una misura della corrente.
1. Calcolare la costante di tempo, altrimenti nota come tempo di rilassamento. La costante di tempo T è data dal prodotto della resistenza R per la capacità C come segue: T = R*C secondi. Ad esempio, se C = 1e-6 Farad (con la notazione ea per indicare un esponente), R = 10e6 Ohm, la costante di tempo è T = 1e-6*10e6 = 10 secondi. Questo valore è un'indicazione della velocità di carica del condensatore.
2. Calcolare il valore massimo della corrente. Il valore massimo della corrente I si può trovare quando l'interruttore è inizialmente chiuso ed è dato dal valore I = V/R Ampere, dove, ancora una volta, R è la resistenza e V è la tensione ai capi della batteria. Nell'esempio della corrente, dove V = 12 V e R = 10e6 Ohm, la corrente I è 12/10e6 = 1,2e-6 Ampere.
3. Calcolare la corrente istantanea in un dato istante dopo la chiusura dell'interruttore. Chiamare la corrente istantanea i. Questa è correlata al valore massimo della corrente I tramite la formula i = I*exp(-t/T) A, dove T è la costante di tempo, t è il tempo trascorso oltre la chiusura dell'interruttore ed exp() è la funzione esponenziale. Per l'esempio della corrente, dove C = 1e-6 Farad, R = 10e6 Ohm e la tensione ai capi della batteria è 12 V, il valore iniziale della corrente dopo la chiusura dell'interruttore è stato determinato dal passo due in 1,2e-6 A, la costante di tempo dal passo uno è 10 secondi e la corrente istantanea all'istante t è i = 1,2e-6exp(-t/10) Ampere. Se sono trascorsi 5 secondi dalla chiusura dell'interruttore, la corrente istantanea è i = 1,2e-6exp(-5/10) Ampere. La funzione exp è presente sulla maggior parte delle calcolatrici e dovresti ottenere exp(-5/10)=0,606, che rende la corrente istantanea i = 1,2e-6*0,606 = 0,727e-6 Ampere.