Calculadora de constante de tiempo RC

Qué muestra la calculadora de constante de tiempo RC

Un circuito RC carga y descarga su capacitor a través de una resistencia a un ritmo que fija la constante de tiempo. Esta calculadora de constante de tiempo RC multiplica la resistencia por la capacitancia para dar esa constante de tiempo, τ, y luego el tiempo para llegar a la carga completa. Ya sea que la uses como calculadora de constante de tiempo de un circuito RC o como calculadora de constante de tiempo de un capacitor, responde qué tan rápido reacciona el circuito.

La fórmula de la constante de tiempo RC

La fórmula de la constante de tiempo RC multiplica la resistencia por la capacitancia:

R es la resistencia en ohms y C es la capacitancia en faradios, así que τ sale en segundos. En una constante de tiempo el capacitor se carga a alrededor de 63 por ciento del voltaje de alimentación, y para cinco constantes de tiempo pasa de 99 por ciento, lo que cuenta como carga completa. Esta fórmula de tau RC también rige la descarga, donde el voltaje baja a 37 por ciento después de una constante de tiempo.

Ejemplo de la calculadora de constante de tiempo de un circuito RC

Una resistencia de 10 kΩ y un capacitor de 100 µF. La calculadora de constante de tiempo de un circuito RC da:

Así que la constante de tiempo es de 1 segundo, y el capacitor queda completamente cargado después de unos 5 segundos. Cambia cualquier componente y la calculadora de constante de tiempo RC actualiza τ al instante.

Cómo usar la calculadora de constante de tiempo RC

Ingresa la resistencia en ohms y la capacitancia en microfaradios, y la calculadora de constante de tiempo RC devuelve la constante de tiempo en segundos y milisegundos y el tiempo de carga completa. Lee los valores en los componentes o en el diagrama. Como calculadora de constante de tiempo de un filtro RC, la misma constante de tiempo fija la frecuencia de corte de un filtro de primer orden.

Cómo leer el resultado de la calculadora de constante de tiempo RC

La constante de tiempo es el tiempo para cargar a 63 por ciento o descargar a 37 por ciento. La carga y la descarga completas se alcanzan después de unas cinco constantes de tiempo, así que una constante de 1 segundo significa unos 5 segundos para estabilizarse. Una resistencia o un capacitor más grandes hacen más lento el circuito. En un filtro, una constante de tiempo más larga significa una frecuencia de corte más baja. Usa el resultado de la calculadora de tiempo RC para fijar retardos, tiempos antirrebote y frecuencias de corte de filtros.

Cuándo usar la calculadora de constante RC

• Fijar un retardo o un antirrebote con la calculadora de constante RC
• Dimensionar la frecuencia de corte con una calculadora de constante de tiempo de un filtro RC
• Obtener los tiempos de carga y descarga de un capacitor
• Revisar un diseño con una calculadora de tau RC

Errores comunes con la calculadora de constante de tiempo RC

• Unidad de capacitancia equivocada. Un microfaradio es una millonésima de faradio; convierte antes de multiplicar.
• Creer que un tau es la carga completa. Una constante de tiempo es 63 por ciento; la carga completa toma unas cinco.
• Olvidar que la descarga usa el mismo tau. La carga y la descarga comparten la constante de tiempo.

Consejos para temporización RC

• Usa cinco constantes de tiempo como tiempo de estabilización para la carga o la descarga.
• Mantén ohms por faradios para que el resultado salga en segundos.
• En un filtro, convierte la constante de tiempo en frecuencia de corte con f = 1 / (2 π τ).

Relacionadas con la calculadora de constante de tiempo RC

Un circuito RC une la resistencia y la capacitancia. La calculadora de energía de capacitor obtiene la energía que almacena el capacitor, y la calculadora de la ley de Ohm relaciona la resistencia con la corriente y el voltaje del circuito. Juntas describen cuánta carga se almacena y qué tan rápido se mueve.

La constante de tiempo en la carga y la descarga de un capacitor

La gráfica de la carga y la descarga de un capacitor es una curva exponencial, y la constante de tiempo es lo que fija su forma. Al cargarse, el voltaje del capacitor sube rápido al principio y luego se estabiliza: 63 por ciento del voltaje de alimentación después de una constante de tiempo, 86 por ciento después de dos, 95 por ciento después de tres y más de 99 por ciento después de cinco, que se considera carga completa. La descarga es el reflejo de esto y baja a 37 por ciento después de una constante de tiempo. La constante de tiempo para la carga y la descarga de un capacitor es la misma, τ = R × C, porque la misma resistencia limita la corriente en ambos sentidos. Por eso cinco constantes de tiempo son la regla práctica para que un circuito se estabilice, y por eso la calculadora de resistencia para LED y otros circuitos de temporización se apoyan en los mismos valores de R y C.

Calculadora de constante de tiempo de un filtro RC y tau

El mismo τ que fija el tiempo de carga también fija el comportamiento de un filtro RC, así que una calculadora de constante de tiempo de un filtro RC y una calculadora de tau RC son la misma herramienta usada para otro propósito. En un filtro pasa bajas o pasa altas de primer orden, la frecuencia de corte es f = 1 ÷ (2 π τ), así que una constante de tiempo mayor da una frecuencia de corte más baja. Para calcular la constante de tiempo de un circuito RC siempre multiplicas R por C, y luego la lees como un retardo en un circuito de temporización o la conviertes en una frecuencia de corte en un filtro. Cuida las unidades: ohms por faradios da segundos, y un microfaradio es una millonésima de faradio.

Valores de la calculadora de la constante de tiempo de un circuito RC

Constante de tiempo y tiempo de carga completa para pares de componentes comunes, de la calculadora de la constante de tiempo de un circuito RC:

Calculadoras relacionadas