Questo calcolatore online ti aiuta a trovare due informazioni relative a un condensatore in un solo passaggio. Innanzitutto, inserisci la capacità in μF, la tensione in V e la resistenza in kΩ. Quindi clicca su Calcola. Vedrai immediatamente l'energia immagazzinata utilizzando E = ½ C V² e la costante di tempo RC utilizzando τ = R × C.
Cosa fa questo strumento
Questo strumento online mostra due cose:
- Energia immagazzinata in un condensatore. Utilizza E = ½ C V².
- Costante di tempo di un circuito RC. Utilizza τ = R × C.
Perché la costante di tempo è importante
In primo luogo, un condensatore si carica o si scarica attraverso un resistore.
Quindi, la sua tensione si sposta lentamente, non tutta in una volta.
Successivamente, τ indica la velocità con cui la tensione si avvicina al valore finale.
Dopo circa 5 × τ, la tensione supera il livello finale di 99%.
Come funziona l'energia
Un condensatore immagazzina energia nello spazio tra le sue piastre.
Man mano che si aggiunge carica, la tensione passa da 0 a V. In media, è pari a V/2.
Poiché la carica Q = C × V, si ottiene E = ½ C V².
Se raddoppi V, l'energia aumenta di quattro volte. Se raddoppi C, l'energia aumenta di due volte.
Dove utilizzare questi valori
- Per filtri e linee di alimentazione di livellamento. Una C grande e una R a destra riducono il rumore.
- Per timer e ritardi. τ imposta la durata di un impulso.
- Per impulsi energetici come i flash delle fotocamere. Richiedono un rapido rilascio dell'energia immagazzinata.
Nota: Queste formule presuppongono parti perfette. Le parti reali presentano una resistenza e una tolleranza aggiuntive. Ciò può modificare leggermente τ ed E.
Esempio rapido
- Sia C = 10 μF, V = 5 V e R = 2 kΩ.
- Allora
- E = ½ × 10×10⁻⁶ F × 5² = 0,000125 J
- τ = 2000 Ω × 10×10⁻⁶ F = 0,02 s
Controllare su un oscilloscopio
- Per prima cosa, osserva l'aumento di tensione su un oscilloscopio.
- Quindi, annotare il tempo necessario per raggiungere 63% di V. Dovrebbe corrispondere a τ.
- Dopo 5 × τ, la tensione dovrebbe essere quasi uguale a V.
Domande frequenti
I microfarad e i kilo-ohm semplificano l'inserimento dei valori elettronici comuni; lo script converte automaticamente in SI.
Per i condensatori in serie, calcolare prima il C equivalente, quindi applicare le formule riportate di seguito.
τ indica la velocità con cui la tensione attraverso il condensatore si carica o si scarica (63,2% dopo un τ).
I calcoli presuppongono componenti ideali; le tolleranze reali possono influire sui valori precisi.
Utilizzo nella progettazione di filtri, nella sincronizzazione degli impulsi, nei circuiti dei sensori e nell'apprendimento del comportamento RC.
