Wofür RC-Zeitkonstante gedacht ist
Die Zeitkonstante eines RC-Glieds beschreibt, wie schnell ein Kondensator über einen Widerstand geladen oder wieder entladen wird. Sie berechnet sich nach τ = R·C, also Widerstand mal Kapazität. Dabei steht R in Ohm und C in Farad, woraus τ in Sekunden entsteht. Nach genau einer Zeitkonstante ist der Kondensator beim Laden auf rund 63,2 % der Ladespannung angestiegen, beim Entladen auf 36,8 % der Anfangsspannung abgefallen. Nach etwa fünf Zeitkonstanten ist der Vorgang praktisch abgeschlossen. Der Rechner rechnet mit wählbaren Einheiten für R und C und zeigt die Spannung zum frei wählbaren Zeitpunkt t an.
Bedienung
- Tragen Sie den Widerstandswert ein und wählen Sie die passende Einheit.
- Tragen Sie die Kapazität ein und wählen Sie deren Einheit.
- Klicken Sie auf „Zeitkonstante berechnen“.
- Geben Sie für die Spannung U₀ und die Zeit t die Werte vor.
- Lesen Sie das Ergebnis ab und gleichen Sie es mit der Kennlinie ab.
Typische Anwendungen: Timer und einfache Blinkschaltungen im Vorhinein auslegen., Glättungskondensatoren in Netzteilen dimensionieren., Ladevorgänge in der Ausbildung nachvollziehen., Einfache Zeitglieder in der Analogtechnik berechnen..
Fragen und Antworten
Was besagt die Zeitkonstante τ?
Sie ist das Produkt R·C und bestimmt das Tempo des Ladens oder Entladens.
Wann ist der Kondensator praktisch voll?
Nach rund 5 τ, also etwa 99,3 % der jeweiligen Endspannung.
Welche Einheit hat τ?
Sekunden, bei kleinen Werten auch Millisekunden oder Mikrosekunden.
Warum gerade 63,2 Prozent?
Weil e hoch minus 1 gleich etwa 0,632 ist, der Wert der Exponentialfunktion.
Was passiert beim Entladen?
Dann fällt die Spannung auf 36,8 % der Anfangsspannung je Zeitkonstante.
Einschränkungen
Idealer Kondensator ohne Quellinnenwiderstand und ohne Leckstrom; die Werte gelten für das einfache RC-Glied in der Theorie der Elektrotechnik.
Was das Werkzeug kann
Widerstand R mit wählbarer Einheit eingeben, Kapazität C mit wählbarer Einheit eingeben, Zeitkonstante τ in s, ms, µs oder ns, Laden und Entladen des Kondensators berechnen, Spannung zum frei wählbaren Zeitpunkt t, Hinweis auf die Werte 63,2 % und 36,8 %, Automatische Umrechnung bei sehr kleinen Werten
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