Wie lautet die Formel der RC-Zeitkonstante?

Tau ist R mal C, mit dem Widerstand in Ohm und der Kapazität in Farad, was eine Zeit in Sekunden ergibt. 10 kΩ mit 100 nF ergeben 0,001 Sekunden, also eine Millisekunde.

Warum werden 63,2 % für eine Zeitkonstante genannt?

Weil das Laden 1 − e^(−t/τ) folgt und bei t = τ 0,632 ergibt. Die Zahl fällt aus der Exponentialfunktion, ebenso wie die 36,8 Prozent beim Entladen.

Wie lange braucht ein Kondensator bis zur vollen Ladung?

Streng genommen unendlich, denn die Kurve ist asymptotisch. Praktisch erreichen fünf Zeitkonstanten 99,3 Prozent und gelten in fast jedem Entwurf als voll geladen.

Wie hängt die Grenzfrequenz mit der Zeitkonstante zusammen?

Sie ist 1/(2πτ). Eine Millisekunde Zeitkonstante entspricht 159 Hz, eine Zeitwahl und eine Filterwahl sind also dieselbe Entscheidung.

Wie wähle ich RC-Werte zur Tastenentprellung?

Zielen Sie auf eine Zeitkonstante, die einige Male länger ist als das Prellen, typisch 1 bis 10 ms, und prüfen Sie, ob die Einschwingzeit kürzer bleibt als der schnellste zu erfassende Tastendruck.

RC-Zeitkonstanten-Rechner

Zeitkonstante, Lade- und Entladekurven und Grenzfrequenz für jeden Widerstand und Kondensator.

Der RC-Zeitkonstanten-Rechner läuft vollständig in Ihrem Browser. Bauteilwerte werden auf Ihrem Gerät berechnet.

Kondensatorcode entschlüsseln

Über RC-Zeitkonstanten-Rechner

Ein Widerstand und ein Kondensator in Reihe haben eine einzige Zahl, die alles Gemeinsame bestimmt: die Zeitkonstante Tau, schlicht R mal C. Nach einem Tau hat ein ladender Kondensator 63,2 Prozent der Versorgung erreicht, nach fünf sind es 99,3 und er gilt als eingeschwungen. Dasselbe Paar ist zugleich ein Filter erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 1/(2πRC) – deshalb ist eine Entprellung, die in fünf Millisekunden ruhig wird, zugleich ein Tiefpass bei rund 32 Hertz. Dieser Rechner liefert all das und arbeitet auch rückwärts.

Funktionen

Zeitkonstante, Einschwingzeit über fünf Tau und −3-dB-Grenzfrequenz
Löst nach Widerstand oder Kondensator auf, wenn die Zeitkonstante vorgegeben ist
Lade- und Entladeprozente von einem bis fünf Tau
Zeit bis zu jeder Schwellspannung, beim Laden wie beim Entladen
Gespeicherte Ladung und Energie bei gegebener Versorgungsspannung
Akzeptiert Ingenieursnotation wie 4k7 und 100n sowie SI-Einheitensuffixe
Ergebnisse in sinnvollen Einheiten, von Pikofarad bis Farad

So verwendest du RC-Zeitkonstanten-Rechner

Tragen Sie Widerstand und Kondensator in beliebiger Notation ein
Lesen Sie Zeitkonstante, Einschwingzeit und Grenzfrequenz ab
Setzen Sie Versorgung und Schwelle, um Laden oder Entladen zu takten
Oder wechseln Sie den Modus und dimensionieren Sie ein Bauteil für Ihre Tau

Beispiel

Eingabe

R = 10k, C = 100n

Ausgabe

tau 1 ms · settles in 5 ms · cutoff 159.2 Hz

Das klassische Entprellglied: eine Millisekunde Zeitkonstante, längst eingeschwungen innerhalb eines Tastendrucks.

Häufige Fehler & Fehlerbehebung

Die Zeitkonstante liegt um den Faktor tausend daneben. — Ein Präfix fehlt. 100n und 100u unterscheiden sich um tausend – das Werkzeug zeigt unter jedem Feld den erkannten Wert.
Der Kondensator erreicht die Versorgungsspannung nie ganz. — Er erreicht sie nie. Die Kurve ist exponentiell und nähert sich asymptotisch; fünf Zeitkonstanten kommen auf 99,3 Prozent, deshalb der übliche Einschwingpunkt.
Die reale Schaltung ist langsamer als die Rechnung. — Rechnen Sie den Quellwiderstand dazu. Der Ausgangswiderstand der treibenden Stufe liegt in Reihe und kann bei einer langsamen Stufe die Zeitkonstante bestimmen.
Ein Elektrolytkondensator liefert driftende Zeiten. — Seine Toleranz reicht oft von −20 bis +80 Prozent und er altert. Für stabile Zeiten nehmen Sie Folie oder C0G-Keramik und legen so aus, dass die Toleranz keine Rolle spielt.

Häufig gestellte Fragen

Wie lautet die Formel der RC-Zeitkonstante?: Tau ist R mal C, mit dem Widerstand in Ohm und der Kapazität in Farad, was eine Zeit in Sekunden ergibt. 10 kΩ mit 100 nF ergeben 0,001 Sekunden, also eine Millisekunde.
Warum werden 63,2 % für eine Zeitkonstante genannt?: Weil das Laden 1 − e^(−t/τ) folgt und bei t = τ 0,632 ergibt. Die Zahl fällt aus der Exponentialfunktion, ebenso wie die 36,8 Prozent beim Entladen.
Wie lange braucht ein Kondensator bis zur vollen Ladung?: Streng genommen unendlich, denn die Kurve ist asymptotisch. Praktisch erreichen fünf Zeitkonstanten 99,3 Prozent und gelten in fast jedem Entwurf als voll geladen.
Wie hängt die Grenzfrequenz mit der Zeitkonstante zusammen?: Sie ist 1/(2πτ). Eine Millisekunde Zeitkonstante entspricht 159 Hz, eine Zeitwahl und eine Filterwahl sind also dieselbe Entscheidung.
Wie wähle ich RC-Werte zur Tastenentprellung?: Zielen Sie auf eine Zeitkonstante, die einige Male länger ist als das Prellen, typisch 1 bis 10 ms, und prüfen Sie, ob die Einschwingzeit kürzer bleibt als der schnellste zu erfassende Tastendruck.