Momentane spanning in RC-circuits:een praktische gids voor berekeningen

In veel elektronische circuits verschijnt er niet onmiddellijk een spanningsbron over de belasting, omdat de condensator eerst moet opladen. De vertraging wordt bepaald door de tijdconstante van het circuit, τ =RC. Ondanks deze vertraging kan op elk moment een momentane spanning worden berekend met behulp van de standaard RC-laadvergelijking.

Stap 1 – Selecteer de weerstand (R)

Kies voor dit voorbeeld R =40Ω.

Stap 2 – Kies de condensator (C)

Kies voor dit voorbeeld C =12 µF.

Stap 3 – Bereken de tijdconstante (τ)

τ =R × C =40Ω × 12 µF =480 µs.

Stap 4 – Pas de RC-oplaadformule toe

De spanning over de condensator op tijdstip is:

V(t) =V₀(1–e –t/τ )

waarbij V₀ de voedingsspanning is en t de verstreken tijd sinds de voeding is ingeschakeld.

Voorbeeldberekening

Stel een voedingsspanning V₀ =120V en we willen de spanning na t =1 µs.

t/τ =1 µs ÷ 480 µs =0,002.

e –t/τ =e –0,002 ≈ 0,998.

V(1 µs) =120V(1–0,998) =120V×0,002 ≈ 0,24V.

Eén microseconde nadat de voeding is ingeschakeld, bedraagt de momentane spanning over de condensator dus ongeveer 0,24 V, ondanks de tijdconstante van 480 µs die nodig is voordat de spanning de stabiele waarde bereikt.