電子 / 電路
RC時間常數計算機(τ、充電曲線、截止頻率)
計算電阻與電容的時間常數、電容在每個時間常數後的充電或放電程度、達到的電壓,以及RC濾波器的截止頻率。
RC時間常數計算機(τ、充電曲線、截止頻率): 時間常數τ=R×C,代表電容透過電阻充電至電源電壓的63.2%所需的時間;經過2、3、4和5個τ後,依照1−e^(−t/τ)的關係,電容會分別達到86.5%、95.0%、98.2%和99.3%。放電則呈現相反的曲線。作為濾波器使用時,同一組R和C的−3 dB截止頻率為1÷(2π×R×C)。 全程在瀏覽器中於本機執行,檔案不會上傳至伺服器。
- 分類
- 學校與讀書工具
- 使用次數
- 在瀏覽器中
- 費用
- 免費・免註冊
- 可用狀態
- 可立即使用
全程在瀏覽器中執行
| 時間 | 充電:供應電壓占比 | 電壓 | 放電:剩餘占比 |
|---|---|---|---|
| 1 τ = 1 s | 63.2% | 3.161 V | 36.8% |
| 2 τ = 2 s | 86.5% | 4.323 V | 13.5% |
| 3 τ = 3 s | 95% | 4.751 V | 5% |
| 4 τ = 4 s | 98.2% | 4.908 V | 1.8% |
| 5 τ = 5 s | 99.3% | 4.966 V | 0.7% |
τ = R × C。電容器經由電阻充電時,經過1個τ後會達到供應電壓的63.2%,經過2個τ後達到86.5%,經過5個τ後達到99.3%,通常視為充滿。放電時則沿著相同曲線向下變化。作為低通或高通濾波器時,相同的R和C會在1 ÷ (2π × R × C)處產生−3 dB截止頻率。
實例
1 kΩ和1 µF:τ = 1 ms,截止頻率為159 Hz。10 kΩ和100 nF:τ同樣為1 ms。100 kΩ和10 µF:τ = 1 s,適合用於關閉時會逐漸變暗的燈具。
如要讀取電容器上印刷的數值,請使用電容器代碼轉換器。
按鈕去彈跳
按鈕輸入端的RC網路可以平滑接點彈跳:當τ約為5到10 ms時,電壓變化太慢,彈跳不會被辨識為分開的按下操作。許多設計會改用軟體去彈跳。
555計時器計算機使用相同的充電曲線來設定計時。
使用方式
- 輸入以千歐姆為單位的電阻值,以及以微法拉為單位的電容量。
- 也可以輸入電源電壓。
- 查看τ、截止頻率,以及充電表格和曲線。
隱私與限制
所有計算都在您的瀏覽器中進行。
相關工具
常見問題
電容要多久才會完全充電?
理論上永遠不會,但經過5個τ後,誤差會小於1%,這通常就是實務上採用的答案。
10 kΩ和100 µF代表什麼?
τ=10,000×0.0001=1秒。
這和濾波器有什麼關係?
RC低通濾波器會通過低於1÷(2πRC)的頻率,並以每十倍頻率20 dB的幅度衰減較高頻率;交換R和C後,會成為具有相同截止頻率的高通濾波器。
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