Atunci când o sursă de tensiune este scoasă de la un circuit RC încărcat complet, condensatorul C se va descărca prin rezistența R.

În tutorialul precedent, am văzut cum un condensator C se încarcă prin rezistor până când atinge o perioadă de timp egală cu 5 constante de timp sau 5T și atunci rămâne complet încărcat.

Dacă acest condensator complet încărcat a fost acum deconectat de la tensiunea de alimentare a bateriei DC, ar stoca energia înmagazinată în timpul procesului de încărcare pe termen nelimitat (presupunând un condensator ideal și ignorând orice pierderi interne), menținând constantă tensiunea pe bornele sale.

Dacă bateria a fost acum îndepărtată și înlocuită cu un scurtcircuit, atunci când comutatorul a fost închis din nou, condensatorul se va descărca înapoi prin rezistorul R, așa că acum avem un circuit de descărcare RC. Pe măsură ce condensatorul își descarcă curentul prin rezistorul de serie, energia stocată în interiorul condensatorului este extrasă cu tensiunea Vc pe condensator coborând la zero, după cum se arată mai jos.

Circuit de descărcare RC

Ca și în cazul circuitului de încărcare RC anterior, într-un circuit de descărcare RC, constanta de timp (τ) este încă egală cu valoarea de 63%. Atunci, pentru un circuit de descărcare RC, care este inițial complet încărcat, tensiunea pe condensator după o constantă de timp 1T, a scăzut la 63% din valoarea sa inițială, care este de 1 - 0,63 = 0,37 sau 37% din valoarea sa finală.

Deci, acum aceasta este dată ca timpul necesar pentru ca condensatorul să se descarce până la 37% din valoarea sa complet descărcată, care va fi zero volți (complet descărcată), iar în curba noastră acest lucru este dat ca 0,37 Vc.

Pe măsură ce condensatorul se descarcă, își pierde sarcina la o rată în scădere. La începutul descărcării, condițiile inițiale ale circuitului sunt t = 0, i = 0 și q = Q. Tensiunea pe plăcile condensatorului este egală cu tensiunea de alimentare și Vc = Vs. Deoarece tensiunea pe plăci este la cea mai mare valoare curentul de descărcare maximă circulă prin circuit.

Curbele circuitului de descărcare RC

Cu comutatorul închis, condensatorul începe acum să se descarce, așa cum este arătat, cu panta din curba de descărcare RC mai abruptă la început, deoarece viteza de descărcare este cea mai rapidă la început și apoi încetinește, deoarece condensatorul pierde sarcina cu o viteză mai mică. Deoarece descărcarea continuă, Vc coboară și există un curent de descărcare mai redus.

Ca și în cazul circuitului de încărcare anterior, tensiunea pe condensatorul C este egală cu 0,5 Vc la 0,7 T, cu valoarea de descărcare completă la stare staționară atinsă în cele din urmă la 5T.

Pentru un circuit de descărcare RC, tensiunea pe condensator (Vc) în funcție de timp, în timpul perioadei de descărcare este definită de:

unde:
Vc este tensiunea pe condensator
Vs este tensiunea de alimentare
t este timpul scurs de la eliminarea tensiunii de alimentare
RC este constanta de timp a circuitului de descărcare RC

La fel ca în circuitul de încărcare RC anterior, putem spune că într-un Circuit de descărcare RC timpul necesar pentru ca un condensator să se descarce până la o constantă de timp este dat de:

τ = R x C

unde R este în Ω și C în Farazi.

Atunci, putem arăta în tabelul următor valorile procentuale ale tensiunii și curentului pentru condensator într-un circuit de descărcare RC pentru o anumită constantă de timp.

Tabelul descărcării RC

Rețineți că, deoarece curba de descărcare pentru un circuit de descărcare RC este exponențială, în toate scopurile practice, după cinci constante de timp un condensator este considerat a fi complet descărcat.

Deci, constanta de timp a unui circuit RC este o măsură a cât de repede se încarcă sau se descarcă.

Circuit de descărcare RC. Exemplul nr. 1

Calculați constanta de timp RC,τ a următorului circuit de descărcare RC.

a) Ce valoare va avea tensiunea pe condensator la 0,7 constante de timp?

La 0,7 constante de timp (0,7T) Vc = 0,5 Vc. Prin urmare, Vc = 0,5 x 10V = 5V

b) Ce valoare va avea tensiunea pe condensator după o constantă de timp?

La 1 constanta de timp (1T) Vc = 0,37Vc. Prin urmare, Vc = 0,37 x 10V = 3,7V

c) Cât timp va dura pentru ca condensatorul să se "descarce complet", (la 5 constante de timp)

1 constanta de timp (1T) = 2,2 secunde. Prin urmare, 5T = 5 x 2,2 = 11 secunde