Calculadora de circuito RC
Frecuencia de corte y constante de tiempo de una resistencia con un condensador.
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Relaciona constante de tiempo y frecuencia de corte de una etapa RC ideal. Introduce resistencia en Ω y capacidad en nF. 5τ alcanza el 99,3262% de tensión final al cargar desde cero, no la carga completa. Se suponen fuente ideal y salida sin carga; resistencias de fuente y carga pueden modificar la respuesta.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
τ=R·C, fc=1/(2πRC), C=CnF·10⁻⁹ F. Carga desde cero: Uc(t)=U∞(1−e^(−t/τ)); descarga: Uc(t)=U0·e^(−t/τ). R, C>0. El filtro de primer orden sin carga tiene módulo 1/√2 en fc, o−3,0103 dB.
Ejemplo
R=10000 Ω y C=100 nF dan τ=0,001 s, fc=159,15 Hz y 5τ=0,005 s. 1000 Ω con 1000 nF dan lo mismo. Un residuo del 1% requiere 4,60517τ; la carga totalmente completa no ocurre en un tiempo finito.
Campos y unidades
- Resistencia R — Ω
- Capacidad C — nF
Cómo se usa
- — Introduce Ω: 10 kΩ son 10000 Ω.
- — Introduce nF: 0,1 µF son 100 nF.
- — Comprueba el efecto de resistencias de fuente y carga.
- — Salida sobre C significa paso bajo y sobre R paso alto; no se elige topología ni se dibuja su respuesta.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax: carga y descarga exponenciales RC
- Limitación
- Etapa RC ideal de primer orden sin carga; 5τ significa 99,3262%, no carga completa.
FAQ
¿Por qué parejas distintas de R y C dan la misma frecuencia?
Porque en la fórmula solo entra el producto R·C. 10 kΩ con 100 nF y 1 kΩ con 1000 nF son el mismo producto, y de ahí la misma frecuencia de corte y la misma constante de tiempo.
¿En qué se diferencia el corte del borde de la banda pasante?
El corte no es una frontera abrupta. El módulo es 1/√2 del nivel de paso, es decir−3,0103 dB. Hablar de media potencia requiere comparar con igual resistencia. 20 dB/década es una pendiente asintótica.
¿Qué indica el tiempo de establecimiento?
En τ se llega al 63,2121%; en 5τ al 99,3262%, con 0,6738% restante. Para residuo δ se requiere t=−τlnδ. Cinco τ es una referencia, no carga completa.
¿Vale para un filtro de segundo orden?
Se modela un polo RC pasivo. Segundo orden necesita topología y parámetros propios; etapas pasivas conectadas directamente también se cargan entre sí.