Spring til indhold

RC-tidskonstant – op-/afladning af kondensator

Hvor lang tid tager det for en kondensator at op-/aflades i et RC-kredsløb?

Svar: I et simpelt RC-kredsløb bestemmer modstanden og kapacitansen, hvor hurtigt en kondensator lades op eller ud. Tidskonstanten τ = R·C er den tid, det tager at nå ca. 63 % af den fulde ændring, og efter 3τ og 5τ er hhv. ca. 95 % og 99 % nået. Bruges ved fejlfinding på timer-kredsløb, debounce-kredsløb og filtre.

Formel

τ = R · C

Efter 1τ er ca. 63,2 % af ændringen sket, efter 3τ ca. 95 %, efter 5τ ca. 99,3 % (eksponentiel op-/afladningskurve for RC-kredsløb).

Symboler og enheder i formlen
SymbolBetydningEnhed
modstandModstandΩ
kapacitansKapacitansµF
=Tidskonstant τ (63 %)s
=Tid til ca. 95 % (3τ)s
=Tid til ca. 99 % (5τ)s

Gyldighed og kilde

Kilde
Kredsløbsteori (RC-kredsløb)

Regneeksempel

Beregnerens egne standardværdier sat ind. Tallene er regnet med præcis den formel værktøjet bruger.

Sat ind

  • Modstand10.000 Ω
  • Kapacitans100 µF

Giver

  • Tidskonstant τ (63 %)1,0000 s
  • Tid til ca. 95 % (3τ)3,0000 s
  • Tid til ca. 99 % (5τ)5,0000 s

Selve beregneren er låst

Opret en gratis bruger for at låse op for alle artikler, beregnere, skabeloner og sortiment — og få adgang til quizzer og klasser. Det tager under et minut: navn, email og en adgangskode. Intet betalingskort.

Vil du prøve noget først? Se hvad du kan bruge uden konto — junior-zonen, leksikonet, videoerne og mere.

Sådan bruger du den

RC-tidskonstanten bruger du ved fejlfinding på timer-kredsløb, debounce på knapper i testudstyr, power-on-reset og filtre. Den fortæller, hvor hurtigt en kondensator lader op eller ud gennem en modstand.

Trin for trin

  1. Find modstand og kapacitans i diagrammet.
  2. Gang dem, og del med en million (µF til F). Det er τ i sekunder.
  3. Efter 3τ er ca. 95 % nået, efter 5τ over 99 %.
  4. Sammenlign med det, du ser på oscilloskopet.

Typiske fejl

  • At glemme at regne µF om til farad.
  • At tro at forløbet er lineært. Det går hurtigst i starten og langsomst til sidst.
  • At montere en elektrolytkondensator med en anden tolerance. Elektrolytter kan afvige 20 % eller mere.

Eksempler fra hverdagen

Debounce på en startknap

Startknappen på en test-jig har debounce med 10 kΩ og 1 µF.

Modstand
10.000 Ω
Kapacitans
1 µF

Det betyder: Tidskonstanten er 0,01 s, og efter 0,05 s er signalet helt stabilt. Prel fra knappen varer typisk kortere, så det virker.

Opstartsforsinkelse

Et print skal vente med at starte en motor, til forsyningen er stabil. Forsinkelsen laves med 100 kΩ og 10 µF.

Modstand
100.000 Ω
Kapacitans
10 µF

Det betyder: Tidskonstanten er 1 s, og efter 3 s er kondensatoren ladet 95 %. Starter motoren meget tidligere, er kondensatoren måske forkert monteret eller defekt.

Tommelfingerregel

1 kΩ og 1 µF giver 1 ms. 10 kΩ og 1 µF giver 10 ms.

Sådan tjekker du svaret

Tiden til 99 % skal altid være fem gange τ.