Cada circuito que combina um resistor e um capacitor – desde um flash de câmera até um simples temporizador LED e um filtro de áudio passa-baixa – segue a mesma curva exponencial de carga e descarga, e o ritmo dessa curva é definido por um único número: a constante de tempo RC. Esta calculadora calcula τ = R × C e mostra a tensão resultante ao longo do tempo para carga e descarga.
Como funciona a calculadora de constante de tempo RC
A calculadora multiplica a resistência (convertida em ohms) pela capacitância (convertida em farads) para obter τ em segundos: τ = R × C. Nas guias Carregamento e Descarga, ela insere esse τ nas soluções padrão de equação diferencial RC de primeira ordem - V(t) = V₀(1 − e^(−t/τ)) para carregamento e V(t) = V₀·e^(−t/τ) para descarga - ambos derivados da lei de tensão de Kirchhoff aplicada a um circuito RC em série. Estas são as mesmas equações usadas em cursos introdutórios de eletrônica e física (por exemplo, Circuitos Microeletrônicos de Sedra & Smith, Fundamentos de Física de Halliday & Resnick).
Entradas e o que elas significam
Resistência (R) e capacitância (C) definem a constante de tempo — escolha qualquer unidade (Ω/kΩ/MΩ para resistência, µF/nF/pF para capacitância) que corresponda à folha de dados do seu componente; a calculadora converte tudo internamente. Tensão de alimentação ou partida (V₀) é a tensão na qual o capacitor está carregando ou descarregando. O tempo decorrido (t) é quanto tempo o circuito está carregando ou descarregando, em µs, ms ou s. A própria constante de tempo τ tem um efeito descomunal: duplicar R ou C duplica τ e duplica o tempo que cada estágio da curva leva.
Limites e casos extremos
Esta calculadora modela um circuito RC de série ideal com um único resistor e capacitor — ela não leva em conta combinações paralelas/em série de vários resistores ou capacitores (combine-os primeiro em R e C equivalentes), impedância de fonte, corrente de fuga de capacitor ou tolerâncias de componentes não ideais (resistências e capacitores reais normalmente variam de ±5 a 20% de seu valor rotulado). Para circuitos com indutor (RLC) o comportamento é oscilatório e não simples exponencial, e esta ferramenta não se aplica. Trate os marcos dos pontos de verificação (63,2%, 86,5%, 95,0%, 98,2%, 99,3%) como aproximações de livros didáticos – os circuitos reais se ajustam exatamente a essas porcentagens apenas sob condições ideais.