Un ejemplo simple de circuito de carga es un circuito de resistencia-condensador. Por ejemplo, considere un circuito compuesto por una batería, una resistencia y un condensador sin carga en serie con un interruptor que interrumpe la conducción del circuito cerrado si este está abierto. Si el interruptor está cerrado, la corriente puede circular por el circuito. Inicialmente, la corriente I es máxima y se obtiene dividiendo el voltaje de la batería V entre la resistencia de la resistencia R. Posteriormente, con el tiempo, la carga q del condensador aumenta. A medida que el condensador se carga, la corriente que circula por el circuito disminuye y, cuando el condensador está completamente cargado, su valor se reduce a cero. El amperaje es una medida de la corriente.
1. Calcule la constante de tiempo, también conocida como tiempo de relajación. La constante de tiempo T se obtiene mediante el producto de la resistencia R por la capacitancia C, como se indica a continuación: T = R*C segundos. Por ejemplo, si C = 1e-6 Faradios (con la notación ea para indicar un exponente), R = 10e6 Ohmios, entonces la constante de tiempo es T = 1e-6*10e6 = 10 segundos. Este valor indica la rapidez con la que se carga el capacitor.
2. Calcule el valor máximo de la corriente. El valor máximo de la corriente I se obtiene cuando el interruptor está inicialmente cerrado y se obtiene mediante el valor I = V/R amperios, donde, nuevamente, R es la resistencia y V es el voltaje en la batería. Para el ejemplo de la corriente, donde V = 12 V y R = 10e6 ohmios, la corriente I es 12/10e6 = 1,2e-6 amperios.
3. Calcule la corriente instantánea en un instante dado tras el cierre del interruptor. Llame a la corriente instantánea i. Esta se relaciona con el valor máximo de la corriente I mediante la fórmula i = I*exp(-t/T) A, donde T es la constante de tiempo, t es el tiempo transcurrido desde el cierre del interruptor y exp() es la función exponencial. Para el ejemplo actual, donde C = 1e-6 Faradios, R = 10e6 Ohmios y el voltaje en la batería es de 12 V, el valor inicial de la corriente tras el cierre del interruptor, determinado en el paso dos, es 1,2e-6 A, la constante de tiempo del paso uno es de 10 segundos y la corriente instantánea en el instante t es i = 1,2e-6exp(-t/10) A. Si han transcurrido 5 segundos desde el cierre del interruptor, la corriente instantánea es i = 1,2e-6exp(-5/10) A. La función exp se encuentra en la mayoría de las calculadoras y debería obtener exp(-5/10)=0,606, lo que hace que la corriente instantánea i = 1,2e-6*0,606 = 0,727e-6 amperios.