Constante rc

Introdução
Muitos dispositivos incorporam circuitos em que um capacitor é carregado e descarregado, alternamente neles ocorrem variações com o tempo das correntes, das voltagens e das potências. Dentre os dispositivos que apresentam esse tipo de comportamentos apresentam-se os marca-passos, semáforos, pisca-pisca automotivo e unidades de flash eletrônico.
Em um experimento de carga de capacitor, o circuito é formado de uma associação em série do capacitor (C) com uma resistência elétrica (R), alimentado por uma fonte de tensão de corrente contínua. O circuito é mostrado na figura 1. No instante em que a chave comutadora S for ligada em A, o capacitor começa a ser carregado através da corrente i, que circula pela resistência R, com a fonte previamente ajustada a um valor de tensão nominal.

Figura 1 - Circuito RC série

Pela lei das malhas de Kirchoff: VR + VC = constante = e (1)
Durante o processo de carga do capacitor, as seguintes equações descrevem os fenômenos, em função do tempo t:
a) Tensão no capacitor:

(1)

Carga e descarga de capacitor
b) Tensão no resistor

(2)

c) Carga elétrica:

(3)

d) Corrente no circuito:

(4)

A figura 2 mostra o gráfico da tensão no capacitor e no resistor em função do tempo, durante o processo de carga do capacitor:

Figura 2 - Tensão no capacitor e no resistor em função do tempo no processo de carga do capacitor
Pelas equações (2) e (3) acima, obtemos:

A quantidade τ = RC é denominada de constante de tempo capacitiva do circuito e tem unidade de tempo. Uma constante de tempo é igual ao tempo necessário para carregar um capacitor a 63 % de sua tensão final. Em geral, pode-se considerar um capacitor carregado após decorrido um tempo da ordem de cinco constantes de tempo ( 5t ) porque, neste caso, VC = 99,3 % de e, por exemplo.
A corrente no circuito também varia com o tempo, tal como se infere da equação (5).
Se t = 0, i = i0 = ε / R e se t  ∞ => i  0. A corrente não se