Zum Inhalt springen

RC-Zeitkonstante

Hvor lang tid tager det at op- eller aflade kondensatoren?

Antwort: Tidskonstanten τ = R · C angiver hvor hurtigt en kondensator op- eller aflades gennem en modstand. Efter 1 τ er kondensatoren ladet til 63,2 %, og efter 5 τ regnes den som praktisk talt fuldt opladet (99,3 %).

Formel

τ = R · C (sekunder, når R er i Ω og C i farad)

Op- og afladning følger en eksponentialkurve. Ved t = τ er der nået 63,2 % af slutværdien; ved t = 5 τ er der nået 99,3 %, og kondensatoren regnes som fuldt op-/afladet.

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
rWiderstandΩ
cKapazitätµF
=Zeitkonstante τs
=Ladet til 63,2 % efters
=Praktisk fuldt opladet (5 τ)s

Gültigkeit und Quelle

Quelle
RC-Zeitkonstante

Gilt nicht, wenn

  • Kapacitansen indtastes i µF og omregnes til farad (× 0,000001) i formlen. Gælder en simpel serie-RC-kreds.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Widerstand10.000 Ω
  • Kapazität100 µF

Geber

  • Zeitkonstante τ1,0000 s
  • Ladet til 63,2 % efter1,0000 s
  • Praktisk fuldt opladet (5 τ)5,0000 s

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

Tidskonstanten bruger du, når en kondensator skal lade op eller ned gennem en modstand: en reset-forsinkelse på en mikrocontroller, en tænd-forsinkelse i en styring eller en afladning af en kondensator, før du rører ved et print. Efter fem tidskonstanter regnes kondensatoren som fuldt ladet eller afladet.

Schritt für Schritt

  1. Find modstanden i ohm og kapacitansen i µF.
  2. Gang de to tal og del med en million. Det giver tidskonstanten i sekunder.
  3. Efter én tidskonstant er kondensatoren ladet til ca. 63 %.
  4. Efter fem tidskonstanter er den ladet til over 99 %, og kredsen regnes som færdig.

Typische Fehler

  • At glemme at regne µF om til farad. Beregneren gør det for dig, men i hovedet bliver 10 kΩ × 10 µF til 0,1 s, ikke 100.000.
  • At tro, at kondensatoren er fuldt ladet efter én tidskonstant. Den er kun nået til 63 %.
  • At stole på afladningsmodstanden uden at måle. Er den gået i stykker, står kondensatoren stadig med fuld spænding.

Beispiele aus dem Alltag

Reset-forsinkelse på en mikrocontroller

Du bygger et prototype-print, hvor reset-benet skal holdes lavt kort tid efter opstart. Du bruger 10 kΩ og 10 µF.

Widerstand
10.000 Ω
Kapazität
10 µF

Es bedeutet: Tidskonstanten er 0,1 s, og efter 0,5 s er reset-benet helt oppe. Det giver forsyningen god tid til at falde til ro.

Tænd-forsinkelse på et relæ

En ventilator i et teknikskab skal først starte et stykke tid efter, at spændingen er kommet på. Du laver forsinkelsen med 100 kΩ og 100 µF foran en transistor.

Widerstand
100.000 Ω
Kapazität
100 µF

Es bedeutet: Tidskonstanten er 10 s. Transistoren skifter typisk et sted mellem 1 og 2 tidskonstanter, og efter 50 s er kondensatoren helt ladet.

Afladning før service

I en strømforsyning sidder en 470 µF kondensator på 325 V DC med en afladningsmodstand på 100 kΩ. Du vil vide, hvor længe du skal vente, før du rører ved printet.

Widerstand
100.000 Ω
Kapazität
470 µF

Es bedeutet: Tidskonstanten er 47 s, og efter 235 s er spændingen faldet til under 1 % af de 325 V. Mål altid selv over kondensatoren, før du rører, for afladningsmodstanden kan være brændt over.

Faustregel

1 kΩ × 1 µF = 1 ms. Gang op derfra: 10 kΩ × 100 µF = 1 s.

So überprüfst du die Antwort

Den fulde ladetid skal altid være præcis fem gange tidskonstanten. Måler du på et oscilloskop, skal kurven være nået ca. to tredjedele op efter én tidskonstant.