Calculadora de constante de tiempo RC
Constante de tiempo, curvas de carga y descarga y frecuencia de corte de cualquier R y C.
La Calculadora de constante de tiempo RC funciona por completo en tu navegador. Los valores de componentes se calculan en tu dispositivo.
Decodificar la marca de un condensador
Acerca de Calculadora de constante de tiempo RC
Una resistencia y un condensador en serie tienen un solo número que gobierna todo lo que hacen juntos: la constante de tiempo tau, que es simplemente R por C. Tras una tau, un condensador cargándose ha alcanzado el 63,2 % de la alimentación; tras cinco está en el 99,3 y se considera establecido. El mismo par es también un filtro de primer orden, con una frecuencia de corte de 1/(2πRC), y por eso un antirrebote que se estabiliza en cinco milisegundos es también un paso bajo en torno a 32 hercios. Esta calculadora lo da todo, y también trabaja al revés: indica una constante de tiempo y dimensiona la resistencia o el condensador.
Características
- Constante de tiempo, establecimiento en cinco tau y frecuencia de corte de −3 dB
- Resuelve la resistencia o el condensador cuando el objetivo es la constante de tiempo
- Porcentajes de carga y descarga de una a cinco constantes de tiempo
- Tiempo hasta cualquier tensión umbral, cargando o descargando
- Carga y energía almacenadas a una tensión de alimentación dada
- Acepta notación de ingeniería como 4k7 y 100n, y sufijos de unidad SI
- Resultados escalados a unidades sensatas, de picofaradios a faradios
Cómo usar Calculadora de constante de tiempo RC
- Introduce la resistencia y el condensador, en cualquier notación
- Lee la constante de tiempo, el establecimiento y la frecuencia de corte
- Fija una alimentación y un umbral para cronometrar una carga o descarga
- O cambia de modo para dimensionar un componente para la tau que necesitas
Ejemplo
Entrada
R = 10k, C = 100n
Salida
tau 1 ms · settles in 5 ms · cutoff 159.2 Hz
La red antirrebote clásica: una constante de tiempo de un milisegundo, establecida dentro de una pulsación.
Errores comunes y solución de problemas
- La constante de tiempo sale mil veces desviada. — Falta un prefijo. 100n y 100u se diferencian en un factor de mil: la herramienta muestra el valor que ha interpretado bajo cada campo para que lo compruebes.
- El condensador nunca llega del todo a la tensión de alimentación. — Nunca llega. La curva es exponencial, así que se acerca de forma asintótica; cinco constantes de tiempo alcanzan el 99,3 %, y por eso es el punto de establecimiento convencional.
- El circuito real es más lento que el cálculo. — Añade la impedancia de fuente. La resistencia de salida de la etapa que excita está en serie con la tuya, y en una lenta puede dominar la constante de tiempo.
- Un condensador electrolítico da tiempos que derivan. — Su tolerancia suele ir del −20 al +80 % y además envejecen. Para temporizaciones que deban mantenerse, usa película o cerámica C0G y diseña para que la tolerancia no importe.
Preguntas frecuentes
- ¿Cuál es la fórmula de la constante de tiempo RC?
- Tau es igual a R por C, con la resistencia en ohmios y la capacidad en faradios, lo que da un tiempo en segundos. 10 kΩ con 100 nF dan 0,001 segundos, es decir, un milisegundo.
- ¿Por qué se cita el 63,2 % para una constante de tiempo?
- Porque la carga sigue 1 − e^(−t/τ), y en t = τ eso da 0,632. El número sale de la exponencial en vez de haberse elegido, igual que el 36,8 % de la descarga.
- ¿Cuánto tarda un condensador en cargarse del todo?
- En rigor, siempre, porque la curva es asintótica. En la práctica cinco constantes de tiempo llegan al 99,3 % y se dan por carga completa en casi cualquier diseño.
- ¿Cómo se relaciona la frecuencia de corte con la constante de tiempo?
- Es 1/(2πτ). Una constante de un milisegundo es un corte en 159 Hz, así que elegir una temporización y elegir un filtrado son la misma decisión tomada dos veces.
- ¿Cómo elijo valores RC para un antirrebote?
- Busca una constante de tiempo unas cuantas veces mayor que el rebote, normalmente de 1 a 10 ms, y comprueba que el establecimiento siga siendo más corto que la pulsación más rápida que debas captar.
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