
RC-цепь — это простая схема, которая содержит резистор R и конденсатор C. Она является распространенным элементом в электронных устройствах и играет важную роль в передаче электрических сигналов. RC-схемы используются в качестве аудиофильтров, электронных таймеров, генераторов и многого другого в широком спектре электронных проектов.
Принцип работы RC-цепи
Конденсатор может накапливать энергию, а резистор, включенный последовательно с ним, будет контролировать скорость, с которой он заряжается или разряжается. Это дает характерную временную зависимость и важный параметр, описывающий скорость заряда и разряда конденсатора:
- TC : Постоянная времени RC цепи (заряда/разряда конденсатора) (в секундах)
- R : Сопротивление резистора в цепи (в Омах)
- C : Емкость конденсатора в цепи (в Фарадах)
Взгляните на схему ниже:
Когда переключатель замкнут, ток I будет течь к конденсатору через резистор R1. По мере повышения напряжения на конденсаторе UC1, разница в напряжении между конденсатором и батареей UBAT-UC1 уменьшается, поэтому ток зарядки конденсатора I будет постепенно уменьшается. Когда напряжение на конденсаторе достигнет напряжения батареи UBAT=UC1, зарядка конденсатора заканчивается.
Зарядка конденсатора в RC-цепи
Скорость заряда и разряда конденсатора в RC-цепи описывается постоянной времени TC. Постоянная времени определяется как время, за которое напряжение на конденсаторе достигает 63,2% от напряжения питания U:
Разрядка конденсатора
Если бы конденсатор в приведенной выше схеме был замкнут на землю с помощью перемычки, напряжение на конденсаторе уменьшилось бы по кривой, подобной этой:
Напряжение на конденсаторе при разряде достигает 36,8% от напряжения питания U за время равное постоянной TC.
Как рассчитать постоянную времени RC-цепи
В качестве примера мы рассчитаем время, необходимое конденсатору емкостью 1000 мкФ зарядиться до 63,2% от U с помощью резистора 100 Ком:
Таким образом, для зарядки конденсатора потребуется 100 секунд.
Надеюсь, эта статья помогла вам лучше узнать RC-цепи. Оставляйте комментарии ниже, если у вас есть вопросы.
Компоненты
- Набор резисторов
- 2-х ваттные резисторы
- Электролитические конденсаторы (0.5 кг)
- Набор керамических конденсаторов (18 номиналов по 10 штук)