عادةً ما يتم حساب فترات شحن وتفريغ المكثف من خلال ثابت RC يسمى tau ، معبرًا عنه كمنتج R و C ، حيث C هي السعة و R هي معلمة المقاومة التي قد تكون متسلسلة أو موازية للمكثف C. معبر عنه كما هو موضح أدناه:

τ = ص ج

يمكن تعريف ثابت RC tau على أنه الفترة المطلوبة لشحن مكثف معين من خلال المقاوم المتسلسل المرتبط بفارق حوالي 63.2٪ بين مستوى الشحن الأولي ومستوى الشحن النهائي.

“كيفية اختبار مكثف ”

على العكس من ذلك ، يمكن تعريف ثابت RC المعبر عنه أعلاه على أنه الفترة المطلوبة لتفريغ نفس المكثف من خلال المقاوم الموازي حتى يتم ترك 36.8٪ من مستوى الشحن.

السبب وراء وضع هذه الحدود هو الاستجابة البطيئة للغاية من قبل المكثف خارج هذه الحدود والتي تسبب عمليات الشحن أو التفريغ يستغرق وقتًا غير محدود تقريبًا للوصول إلى مستويات الشحن الكامل أو التفريغ الكامل ، وبالتالي يتم تجاهلها في الصيغة.

تُشتق قيمة tau من الثابت الرياضي يكون ، أو

$1-e ^ {{- 1}}$ $1-e ^ {{- 1}}$ و

ولكي نكون أكثر دقة ، يمكن التعبير عن ذلك على أنه الجهد المطلوب لشحن المكثف فيما يتعلق بـ 'الوقت' ، كما هو موضح أدناه:

الشحن

V (t) = V0 (1 - e ^ −t / τ)

التفريغ

V (t) = V0 (e ^ −t / τ)

تردد القطع

الوقت ثابت

$لك$ $لك$ يرتبط أيضًا عادةً بمعامل بديل ، تردد القطع F ج ، ويمكن التعبير عنها بالصيغة:

τ = R C = 1/2 π و ج

إعادة ترتيب ما سبق يعطي: f c = 1/2 π R C = 1/2 π τ

حيث تنتج المقاومة بالأوم والسعة بالفاراد ثابت الوقت بالثواني أو التردد بالهرتز.

يمكن فهم التعبيرات أعلاه بشكل أكبر من خلال المعادلات الشرطية القصيرة ، على سبيل المثال:

F ج في هرتز = 159155 / في sτ في s = 159155 / F ج بالهرتز

يتم عرض المعادلات المفيدة الأخرى المماثلة أدناه والتي يمكن استخدامها للتقييم سلوك ثابت نموذجي RC:
وقت الصعود (20٪ إلى 80٪)

ر 1.4 τ ≈ 0.22 / و ج

وقت الصعود (10٪ إلى 90٪)

ر ص 2.2 τ ≈ 0.35 / و ج

في بعض الدوائر المعقدة التي قد تصاحب ما يزيد عن المقاوم و / أو المكثف ، يحدث النهج الثابت لوقت الدائرة المفتوحة لتقديم طريقة لاشتقاق تردد القطع من خلال تحليل وحساب إجمالي العديد من الثوابت الزمنية RC المرتبطة.

السابق: كيف تعمل Stepper Motors التالي: دائرة تحكم RPM لمولدات الديزل