Composants électroniques: des constantes de temps de calculer

Savoir exactement combien de temps il faut pour charger un condensateur est l'une des clés à l'aide de condensateurs correctement dans vos circuits électroniques, et vous pouvez obtenir cette information par le calcul de la constante de temps RC.

Lorsque vous mettez une tension à travers un condensateur, il faut un peu de temps pour le condensateur de recharger complètement. Pendant ce temps, le courant circule à travers le condensateur. De même, lorsque vous décharger un condensateur en plaçant une charge à travers elle, il faut un peu de temps pour le condensateur se décharger complètement.

Quand un condensateur est en charge, le courant circule depuis une source de tension à travers le condensateur. Dans la plupart des circuits, une résistance fonctionne en série avec le condensateur ainsi.

La vitesse à laquelle le condensateur se charge par l'intermédiaire d'une résistance est appelé le RC à constante de temps (la RC supports pour résistance-condensateur), Qui peut être calculée simplement en multipliant la résistance en ohms par la capacité en farads. Voici la formule:

T = R C

Par exemple, supposons que la résistance est de 10 k # 937- et la capacité est de 100 # 956-F. Avant de faire la multiplication, vous devez d'abord convertir le # 956-F à farads. Depuis une # 956-F est un millionième de farad, vous pouvez convertir F # 956-farads à en divisant le # 956-F d'un million. Par conséquent, 100 # 956-F est équivalent à 0,0001 F. Multiplier 10 k # 937- par 0,0001 F vous donne une constante de temps de 1 seconde.

Notez que si vous voulez augmenter la constante de temps RC, vous pouvez augmenter soit la résistance ou de la capacité, ou les deux. Notez également que vous pouvez utiliser un nombre infini de combinaisons de valeurs de résistance et de capacité pour atteindre une constante de temps RC souhaitée. Par exemple, toutes les combinaisons suivantes de résistance et la capacité donnent une constante de temps d'une seconde:

Il se trouve que dans chaque intervalle de la constante de temps RC, le condensateur se déplace 63,2% rapprocher d'une charge complète. Par exemple, après le premier intervalle, la tension du condensateur est égale à 63,2% de la tension de la batterie. Donc, si la tension de la batterie est de 9 V, la tension de condensateur est un peu moins de 6 V, après le premier intervalle, en laissant un peu plus de 3 V à une distance d'être complètement chargée.

Dans le deuxième intervalle de temps, le condensateur prend 63,2%, pas de la pleine 9 V de tension de la batterie, mais 63,2% de la de la différence entre la charge de départ (un peu moins de 6 V) et la tension de batterie (V 9). Ainsi, la charge du condensateur prend un peu plus de deux volts supplémentaires, portant à environ 8 V.

Ce processus maintient répétant: dans chaque intervalle de temps, le condensateur prend 63,2% de la différence entre la tension d'amorçage et la tension totale. En théorie, le condensateur ne sera jamais complètement chargée, car avec le passage de chaque constante de temps RC condensateur prend seulement un pourcentage de la charge restante disponible. Mais dans quelques constantes de temps, la capacité devient très proche de pleine charge.

Ce qui suit vous donne une approximation utile de le pourcentage de charge qu'un condensateur atteint après les cinq premières constantes de temps. À toutes fins pratiques, vous pouvez envisager le condensateur complètement chargée après cinq constantes de temps se sont écoulés.