RC tijdconstante berekenen
Beschrijving
Bereken de tijdconstante van een RC-schakeling op basis van de weerstand en de condensatorcapaciteit. Inclusief oplaadtijden, kantelfrequentie en energieopslag.
De tijdconstante (τ) van een RC-schakeling bepaalt hoe snel een condensator oplaadt of ontlaadt via de formule τ = R × C. Na één tijdconstante is de condensator opgeladen tot 63,2% van de voedingsspanning. Na vijf tijdconstanten is de condensator praktisch volledig opgeladen (99,3%). De lading verloopt niet lineair maar exponentieel — het grootste deel van de lading wordt in de eerste tijdconstante opgebouwd.
De berekende tijdconstante is een theoretische waarde. In een fysiek circuit wijkt de werkelijke laadtijd af door componenttoleranties. Condensatoren hebben vaak een tolerantie van ±10 tot ±20%, weerstanden ±1 tot ±5%. Een RC-schakeling functioneert ook als een laagdoorlaatfilter. De kantelfrequentie (fc) is de frequentie waarop het signaal 3 dB wordt verzwakt.
Invoer velden
Resultaten
Formulas:
-
capaciteit_farad = capaciteit * eenheid
-
tau = round(weerstand * capaciteit_farad, 6)
τ = R × C. Na één tijdconstante is de condensator opgeladen tot 63,2% van de voedingsspanning. De werkelijke tijdconstante kan afwijken door componenttoleranties van ±5 tot ±20%. -
tau_ms = round(tau * 1000, 4)
Tijdconstante omgerekend naar milliseconden. -
spanning_1tau = round(spanning * 0.632, 3)
De spanning over de condensator na één tijdconstante. Bij veel digitale schakelingen is dit al genoeg om een logische poort te activeren. -
spanning_3tau = round(spanning * 0.950, 3)
De spanning na drie tijdconstanten. Voor de meeste praktische schakelingen geldt dit als functioneel volledig opgeladen. -
tijd_volledig = round(tau * 5 * 1000, 3)
Na vijf tijdconstanten is de condensator voor 99,3% opgeladen. Dit wordt in de elektronica als volledig opgeladen beschouwd. -
fc = round(1 / (6.2831853 * weerstand * capaciteit_farad), 2)
fc = 1 / (2π × R × C). De frequentie waarbij het signaal 3 dB wordt verzwakt. Onder fc laat de RC-schakeling signalen goed door (laagdoorlaatfilter). Boven fc worden signalen sterk gedempt. -
energie = round(0.5 * capaciteit_farad * spanning * spanning, 6)
E = ½ × C × U². De hoeveelheid energie die de condensator opslaat bij volledige lading. Relevant voor energieopslagtoepassingen en piekstroomlevering.
Berekening informatie
Meer over elektrotechniek
Ontdek meer tools gerelateerd aan elektrotechniek