Video: [Vervangingsweerstand] [Deel 2] Weerstanden parallel 2024
Weten hoeveel tijd er nodig is om een condensator op te laden, is een van de sleutels tot het correct gebruiken van condensatoren in uw elektronische circuits, en u kunt die informatie krijgen door de RC-tijdconstante te berekenen.
Wanneer u een spanning over een condensator legt, duurt het even voordat de condensator volledig is opgeladen. Gedurende deze tijd stroomt er stroom door de condensator. Evenzo, wanneer u een condensator ontlaadt door er een belasting over te plaatsen, duurt het even voordat de condensator volledig is ontladen.
Wanneer een condensator wordt opgeladen, vloeit de stroom van een spanningsbron door de condensator. In de meeste circuits werkt een weerstand ook in serie met de condensator.
De snelheid waarmee de condensator via een weerstand wordt opgeladen, wordt de RC-tijdconstante (de RC staat voor weerstandscondensator ), die kan worden eenvoudig berekend door de weerstand in ohm te vermenigvuldigen met de capaciteit in farads. Dit is de formule:
T = R C
Stel dat de weerstand 10 kΩ is en de capaciteit 100 μF. Voordat u de vermenigvuldiging uitvoert, moet u de μF eerst omzetten in farads. Omdat een μF een miljoenste van een farad is, kun je μF omzetten in farads door de μF met een miljoen te delen. Daarom is 100 μF gelijk aan 0. 0001 F. Door 10 kΩ te vermenigvuldigen met 0. 0001 F krijgt u een tijdconstante van 1 seconde.
Let op: als u de RC-tijdconstante wilt verhogen, kunt u de weerstand of de capaciteit verhogen, of beide. Merk ook op dat u een oneindig aantal combinaties van weerstands- en capaciteitswaarden kunt gebruiken om een gewenste RC-tijdconstante te bereiken. Alle volgende combinaties van weerstand en capaciteit leveren bijvoorbeeld een tijdconstante van één seconde op:
| Weerstand | Capaciteit | RC-tijdconstante |
|---|---|---|
| 1 kÙ | 1, 000 "F | 1 s |
| 10 kÙ | 100 ìF | 1 s |
| 100 kÙ | 10 ìF | 1 s |
| 1 MÙ | 1 ìF | 1 s |
het draait uit dat in elk interval van de RC-tijdconstante de condensator 63 beweegt. 2% dichter bij een volledige lading. Na het eerste interval is de condensatorspanning bijvoorbeeld gelijk aan 63. 2% van de accuspanning. Dus als de accuspanning 9 V is, is de spanning van de condensator net onder 6 V na het eerste interval, waardoor deze iets meer dan 3 V verwijderd is van volledig opgeladen.
In het tweede tijdsinterval neemt de condensator 63% op, 2%, niet van de volledige 9 V batterijspanning, maar 63. 2% van het verschil tussen de startvulling (iets minder dan 6 V) en de batterijspanning (9 V).Zo neemt de condensatorlading iets meer dan twee extra volt op, waardoor deze op ongeveer 8 V komt.
Dit proces blijft zich herhalen: in elk tijdsinterval neemt de condensator 63. 2% van het verschil tussen zijn startspanning en de totale spanning. In theorie zal de condensator nooit volledig worden opgeladen, omdat bij het doorgeven van elke RC-tijdconstante de condensator slechts een percentage van de resterende beschikbare lading oppikt. Maar binnen slechts enkele tijdconstanten wordt de capaciteit bijna volledig opgeladen.
Het volgende geeft u een nuttige benadering van het percentage van de lading dat een condensator bereikt na de eerste vijf tijdconstanten. Voor alle praktische doeleinden, kunt u overwegen de condensator volledig opgeladen nadat vijf tijdconstanten zijn verstreken.
| RC-tijd constant interval | Percentage van totale lading |
|---|---|
| 1 | 63. 2% |
| 2 | 86. 5% |
| 3 | 95. 0% |
| 4 | 98. 2% |
| 5 | 99. 3% |
