مِحسبةحاسبة ثابت الزمن RC

حاسبة ثابت الزمن RC

احسب ثابت الزمن τ=RC وتردد القطع وزمن 5τ ونسب وجهد الشحن والتفريغ عند زمن محدد مع بادئات الوحدات الشائعة.

طريقة الاستخدام

في دائرة RC من الدرجة الأولى يحدد حاصل ضرب المقاومة R والسعة C الثابت الزمني τ=RC. بعد τ واحدة يصل مكثف يشحن من الصفر إلى نحو 63.2% من جهد المصدر، بينما يبقى في التفريغ نحو 36.8%. تعرض الأداة كذلك تردد القطع fc=1/(2πτ) وزمن 5τ.

  1. أدخل R واختر Ω أو kΩ أو MΩ.
  2. أدخل C واختر وحدة السعة، ثم أدخل الزمن والجهد.
  3. احسب τ وfc ونسب وجهود الشحن والتفريغ عند الزمن المحدد.

طريقة الحساب

τ=RC؛ fᶜ=1/(2πτ)؛ Vشحن=Vs(1−e⁻ᵗ/τ)

مثال عملي

مثال: R=10 kΩ وC=100 µF يعطيان τ=1 s وfc≈0.1592 Hz. عند t=1 s وجهد 5 V يكون جهد الشحن ≈3.1606 V وجهد التفريغ ≈1.8394 V.

ملاحظات مهمة

المعادلات تفترض مصدر خطوة مثاليًا، ومقاومة وسعة مركزيتين، وعدم وجود مقاومة مصدر أو ESR أو تسريب أو عناصر إضافية. الدوائر الحقيقية قد تنحرف بسبب التفاوتات والحرارة والتحميل؛ لا تستخدم الأداة وحدها لتصميمات السلامة الحرجة.

أسئلة شائعة

لماذا 63.2% بعد τ؟

لأن 1−e⁻¹≈0.6321 في معادلة الشحن الأسية.

لماذا يستخدم 5τ؟

بعد 5τ يصل الشحن إلى نحو 99.33% ويبقى نحو 0.67% في التفريغ، لذلك يستخدم كنقطة استقرار عملية تقريبية.

هل fc تخص كل دائرة RC؟

الصيغة 1/(2πRC) هي تردد −3 dB لمرشح RC أحادي القطب المثالي، لكن وظيفة الدائرة الفعلية تعتمد على التوصيل والتحميل.

هل الحاسبة مجانية؟

نعم، يمكن استخدامها مجانًا وبدون تسجيل.