RC-piirin laskuri

Laske RC-piirin aikavakio sekä lataus- ja purkausaika – syötä vastus ja kapasitanssi, niin saat aikavakion, asettumisajan ja rajataajuuden.

RC-piirin laskuri

Syötä vastus ja kapasitanssi sekä valitse niiden yksiköt. Laskuri muuntaa arvot perusyksiköihin automaattisesti.

Tulokset

  • Tulosta
  • Linkitä

    • RC-piirin laskuri – aikavakio ja rajataajuus

    RC-piirin laskuri auttaa sinua laskemaan vastuksesta ja kondensaattorista koostuvan piirin aikavakion sekä lataus- ja purkauskäyttäytymisen. Syötä vastus ja kapasitanssi, niin laskuri kertoo aikavakion, käytännön asettumisajan (5 τ) sekä piirin rajataajuuden. Laskuri sopii elektroniikan harrastajille, opiskelijoille ja kaikille, jotka suunnittelevat suodattimia tai ajastimia.

    Mikä on RC-piiri?

    RC-piiri koostuu vastuksesta (R) ja kondensaattorista (C). Kun piiriin kytketään jännite, kondensaattori latautuu vastuksen kautta vähitellen. Kun jännite poistetaan, kondensaattori purkautuu samaa reittiä. Latauksen ja purkauksen nopeutta kuvaa aikavakio.

    Aikavakion kaava

    Aikavakio τ (tau) on vastuksen ja kapasitanssin tulo:

    τ = R · C

    Kaavassa R on vastus ohmeina (Ω) ja C kapasitanssi faradeina (F). Tulos saadaan sekunteina. Käytännön piireissä kapasitanssi on usein mikro- tai nanofaradeja, joten muunna yksiköt huolellisesti.

    Lataus ja purkaus

    Kondensaattorin jännite muuttuu eksponentiaalisesti. Latauksessa jännite nousee ja purkauksessa laskee tietyn osuuden kullakin aikavakiolla:

    Tämän vuoksi RC-piirin asettumisaikana käytetään yleisesti viittä aikavakiota.

    Rajataajuus

    RC-piiri toimii yksinkertaisena ensimmäisen kertaluvun suodattimena. Sen rajataajuus eli −3 dB:n piste lasketaan kaavalla:

    f = 1 / (2π · R · C)

    Rajataajuudella signaalin teho on pudonnut puoleen. Alipäästösuodattimessa rajataajuutta korkeammat taajuudet vaimenevat, ylipäästösuodattimessa taas matalat. Sama kaava antaa molempien rajataajuuden.

    Vaiheittainen esimerkki

    Lasketaan aikavakio piirille, jossa R = 10 kΩ = 10 000 Ω ja C = 100 µF = 0,0001 F. Sijoitetaan arvot kaavaan:

    τ = 10 000 Ω × 0,0001 F = 1 s

    Aikavakio on siis 1 sekunti. Kondensaattori latautuu noin 63 %:iin yhdessä sekunnissa ja käytännössä täyteen 5 τ = 5 sekunnissa. Piirin rajataajuus on f = 1 / (2π × 1) ≈ 0,159 Hz.

    Mihin aikavakiota tarvitaan?

    Aikavakio määrää, kuinka nopeasti RC-piiri reagoi jännitemuutoksiin. Sitä käytetään suodattimien mitoituksessa, ajastinpiireissä, värähtelijöissä ja kohinanvaimennuksessa. Aikavakion ymmärtäminen on perusta analogiaelektroniikan ja signaalinkäsittelyn opiskelulle.

    Usein kysytyt kysymykset

    Mikä on RC-piirin aikavakio?
    Aikavakio τ (tau) kertoo, kuinka nopeasti RC-piirin kondensaattori latautuu tai purkautuu. Se lasketaan kaavalla τ = R · C. Yhden aikavakion aikana kondensaattorin jännite saavuttaa noin 63,2 % lopullisesta arvostaan latauksessa ja putoaa noin 36,8 %:iin purkauksessa.
    Miten aikavakio lasketaan?
    Aikavakio saadaan kertomalla vastus ohmeina ja kapasitanssi faradeina: τ = R · C. Esimerkiksi 10 kΩ vastus ja 100 µF kondensaattori antavat τ = 10 000 Ω × 0,0001 F = 1 s. Muista muuntaa yksiköt perusyksiköihin ennen laskua.
    Miksi käytetään viittä aikavakiota?
    Kondensaattori ei lataudu täysin koskaan, mutta viiden aikavakion (5 τ) jälkeen se on saavuttanut noin 99,3 % lopullisesta jännitteestä. Tätä pidetään käytännössä täytenä latauksena. Siksi RC-piirin asettumisaikana käytetään yleisesti 5 τ.
    Mikä on RC-piirin rajataajuus?
    RC-piiri toimii yksinkertaisena ensimmäisen kertaluvun suodattimena. Sen rajataajuus eli −3 dB:n piste lasketaan kaavalla f = 1 / (2π R C). Rajataajuudella signaalin teho on pudonnut puoleen. Tätä hyödynnetään alipäästö- ja ylipäästösuodattimissa.
    Mihin RC-piiriä käytetään?
    RC-piirejä käytetään muun muassa suodattimina, ajastimina, värähtelijöissä ja signaalin tasoituksessa. Aikavakio määrää, kuinka nopeasti piiri reagoi muutoksiin. Esimerkiksi ajastinpiireissä ja kohinanvaimennuksessa aikavakio valitaan halutun viiveen mukaan.
    Oliko tästä laskurista apua?

    Kokeile näitä laskureita

    MassaprosenttilaskuriMassaprosentti molaarisuudeksiTasapainovakiolaskuriGibbsin energia -laskuriProsenttiyksikkölaskuriKaltevuusprosenttiPaino muilla planeetoillaTehopainosuhteen laskuri

    Linkitä tämä laskuri

    Kopioi koodi ja liitä se omalle sivustollesi.
    Kaikki Raha ja talousPalkka- ja verolaskuritSäästö- ja budjettilaskuritAsumiskustannuslaskuritLaina- ja korkolaskuritSijoitus- ja tuottolaskuritPankki- ja maksulaskuritYritystalouden laskurit
    Kaikki Aika ja päivämäärätNimipäivätPäivälaskuritKalenteri ja viikotJuhlat ja pyhätLomakalenteritAikavyöhykkeetAikajanat ja historia
    Kaikki Auto ja liikkuminenKustannukset ja polttoaineMatka ja aikaRahoitus
    Kaikki Koti ja rakentaminenRakennus ja remonttiEnergia ja sähköBudjetti ja kustannuksetKeittiö ja reseptitPiha ja puutarha
    Kaikki YksikkömuunnoksetPituus ja painoTilavuus ja keittiöLämpö ja energiaData ja teknologiaVaatteet ja kengät
    Kaikki Matematiikka ja tiedePeruslaskentaProsentit ja suhteetMurtoluvut ja desimaalitLukujonot ja peruslaskutaitoGeometria ja muodotFunktiot ja yhtälötDerivoinnit ja integraalitMatriisit ja lineaarialgebraTilastot ja todennäköisyysTrigonometria ja hyperboliset funktiotEdistyneet laskutLukujärjestelmät ja muunnoksetFysiikkaSähkö ja elektroniikkaKemiaTietotekniikka ja data
    Kaikki Arjen hyötytyökalutTeksti ja laskentaAjan ja työn laskuritSatunnaisuusHauskat ja sosiaaliset
    Kaikki Digi- ja koodityökalutKoodausmuuntimetData-formaatitHash-generaattoritLukujärjestelmätVäritKuvat ja tiedostot
    Kaikki Terveys ja kuntoiluPaino ja mittasuhteetRavinto ja energiaLiikunta ja sykeUni ja lepoRaskaus ja hedelmällisyysTestit ja hyvinvointi
    Kaikki Viihde ja vapaa-aikaPelit ja pisteetRakkaus ja horoskoopitLemmikitNimigeneraattorit ja testitAjanhallinta & tapahtumat

    Suositut laskurit

    ALV-laskuri Prosenttilaskuri Asuntolainalaskuri Yleinen lainalaskuri Nettopalkkalaskuri Painoindeksi BMI