Mengira Masa Cas / Pelepasan Kapasitor menggunakan Pemalar RC

Masa pengisian dan pelepasan kapasitor biasanya dihitung melalui pemalar RC yang disebut tau, dinyatakan sebagai produk R dan C, di mana C adalah kapasitansi dan R adalah parameter rintangan yang mungkin bersiri atau selari dengan kapasitor C. Mungkin dinyatakan seperti gambar di bawah:

τ = R C

Pemalar RC tau boleh didefinisikan sebagai tempoh yang diperlukan untuk mengecas kapasitor tertentu melalui perintang siri yang berkaitan dengan perbezaan kira-kira 63.2% antara tahap cas awal dan tahap cas akhir.

Sebaliknya, pemalar RC yang dinyatakan di atas boleh didefinisikan sebagai tempoh yang diperlukan untuk melepaskan kapasitor yang sama melalui perintang selari sehingga 36.8% dari tahap cas dibiarkan.

Sebab di sebalik menetapkan had ini adalah tindak balas yang sangat perlahan oleh kapasitor melebihi had yang menyebabkannya proses mengecas atau melepaskan hampir mengambil masa yang tidak terhingga untuk mencapai tahap pengisian penuh atau pengosongan penuh masing-masing, dan oleh itu diabaikan dalam formula.

Nilai tau diperoleh daripada pemalar matematik adalah , atau

,

dan lebih tepatnya ini dapat dinyatakan sebagai voltan yang diperlukan untuk mengecas kapasitor berkenaan dengan parameter 'time', seperti yang ditunjukkan di bawah:

Mengecas

V (t) = V0 (1 - e ^ −t / τ)

Melepaskan

V (t) = V0 (e ^ −t / τ)

Kekerapan pemotongan

Masa tetap

τ

biasanya juga dikaitkan dengan parameter alternatif, frekuensi pemotongan f c, dan dapat dinyatakan dengan formula:

τ = R C = 1/2 π f c

menyusun semula perkara di atas memberikan :, f c = 1/2 π R C = 1/2 π τ

di mana rintangan dalam ohm dan kapasitansi dalam farad menghasilkan pemalar masa dalam beberapa saat atau frekuensi dalam Hz.

Ungkapan di atas dapat difahami lebih lanjut dengan persamaan bersyarat pendek, misalnya:

f c dalam Hz = 159155 / τ dalam µsτ dalam µs = 159155 / f c di Hz

Persamaan berguna lain yang serupa ditunjukkan di bawah yang boleh digunakan untuk menilai tingkah laku pemalar RC biasa:
masa kenaikan (20% hingga 80%)

t r ≈ 1.4 τ ≈ 0.22 / f c

masa kenaikan (10% hingga 90%)

t r ≈ 2.2 τ ≈ 0.35 / f c

Dalam litar rumit tertentu yang mungkin menyertai lebih dari satu perintang dan / atau kapasitor, pendekatan pemalar masa litar terbuka berlaku untuk menawarkan cara memperoleh frekuensi pemotongan dengan menganalisis dan mengira jumlah banyak pemalar masa RC yang berkaitan.