Калькулятор RC-кола
Частота зрізу та стала часу резистора з конденсатором.
Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.
Пов’яжіть постійну часу з частотою зрізу однієї ідеальної RC-ланки. Опір вводиться в Ом, ємність у нФ. Показані 5τ означають 99,3262% кінцевої напруги за заряджання від нуля, не повний заряд. Припускаються ідеальне джерело та відсутнє вихідне навантаження; опір джерела й навантаження змінює результат.
Як працює
Формула і логіка
τ=R·C, fс=1/(2πRC), C=CнФ·10⁻⁹ Ф. Заряджання від нуля: Uc(t)=U∞(1−e^(−t/τ)); розряджання: Uc(t)=U0·e^(−t/τ). R, C>0. На fс модуль передачі ненавантаженого першого порядку 1/√2, тобто−3,0103 дБ.
Приклад
R=10000 Ом і C=100 нФ дають τ=0,001 с, fс=159,15 Гц і 5τ=0,005 с. 1000 Ом і 1000 нФ дають ті самі результати. Для залишку 1% потрібно 4,60517τ; абсолютно повний заряд не настає за скінченний час.
Поля й одиниці
- Опір R — Ом
- Ємність C — нФ
Як користуватися
- — Вводьте Ом: 10 кОм означає 10000 Ом, не 10.
- — Ємність у нФ: 0,1 мкФ=100 нФ.
- — Перевірте вплив опору джерела та навантаження.
- — Вихід із C дає нижні частоти, з R — верхні; вибору топології та графіка тут немає.
Методика та обмеження
- Методика розрахунку
- Формула і логіка
- Джерело даних або норми
- OpenStax: експоненційне заряджання й розряджання RC
- Обмеження
- Ідеальна ненавантажена RC-ланка першого порядку; 5τ означає 99,3262%, не повний заряд.
FAQ
Що означає частота зрізу?
Це точка модуля передачі 1/√2 від рівня смуги, або−3,0103 дБ. Спад 20 дБ/декаду, приблизно 6 дБ/октаву, є асимптотичним. Половина потужності потребує однакового опору для порівняння.
Що таке постійна часу?
За τ напруга досягає 63,2121%, за 5τ —99,3262%, залишок 0,6738%. Для допустимого відносного залишку δ час t=−τlnδ; процес не завершується точно за 5τ.
Як зробити фільтр крутішим?
Потрібна модель вищого порядку з її топологією. Пасивні каскади навантажують один одного, тому просто повторити цей результат для кожної ланки недостатньо.
Чим верхній фільтр відрізняється від нижнього?
У простій послідовній RC-схемі вихід із C — низькочастотний, із R — високочастотний. Ненавантажена частота зрізу та сама. Результат не враховує під’єднаного навантаження.