RC回路の充電・放電計算
理想的なRC過渡応答のコンデンサ電圧、電流、蓄積エネルギーを求め、指定目標電圧までの時間も計算できます。
計算結果
結果
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計算手順
手順を1つずつ、またはまとめて表示できます。現在の入力値を使った計算手順です。
計算方法
時間定数に対する静電容量による抵抗を掛ける。入力された初期電圧と最終電圧の間の指数関数的ステップ応答を適用する。到達可能なターゲットに対する応答対数を反転させ、最終的な漸近線を別々に扱う。
τ=RC; V(t)=Vfinal+(Vinitial−Vfinal)e^(−t/τ); I(t)=(Vfinal−Vinitial)e^(−t/τ)/R
計算例
10 kohm、100 μFはτ=1 s.となる。 0 V年から5 V年にかけて、1 s年以降は3.16060279 V年に達する。 4 Vに達するには ln(5)=1.60943791 sかかり、ちょうど5 Vには理想的に無限の時間が必要です。
前提条件と入力上の注意
理想的な定数 R, C およびソース電圧; キャパシタ漏れ、同等の直列抵抗、インダクタンス、およびコンポーネントレーティングは除外されます。初期電圧と最終電圧が印加される場合がある。電流は入力された電源に向かって充電される方向が正で、低い最終電圧に対しては負である。目標は、目標の端点間にある必要がある。正確な最終値は漸近的にアプローチされ、初期値と最終値がすでに等しい場合、同じターゲットがゼロ時に到達する。充電はQ=CVを使用し、エネルギーはE=CV²/2.を使用する。この曲線は最初の5つの時間定数を示しており、キャパシタが完全に5で定まることを意味しない。
参考資料： アナログ・デバイセズ RC過渡応答
単位の定義
ユニットの選択は言語に依存しない。各セレクターには、物理量の単位しか含まれていない。計算では、内部で定義されたベースユニットを使用する。
SI接頭語は明示的であり、たとえば、ミリは1000、マイクロは100、キロは1000を意味する。単位を入れ替えると、入力された数の解釈が変わる。
このツールの使い方
自分の値を入力できますか？
はい。入力例をご自身の値に変更してください。結果・計算手順・表・対応する図が入力に応じて更新されます。空欄や無効な値がある場合は結果を消去し、不足した入力を自動的に例の値で補うことはありません。
結果は厳密ですか？
浮動小数点演算を使用し、表示時に丸めています。計算式・前提条件・記載されたデータ精度を確認して結果を解釈してください。
入力内容は送信されますか？
計算はブラウザー内で行います。アカウント・ファイルのアップロード・外部AIサービスは不要です。ページを再読み込みすると入力値は保持されません。
2〜20個のコンデンサの直列・並列合成容量を求め、電源電圧から理想電荷、各電圧、蓄積エネルギーを計算します。
2〜20個の理想抵抗の直列・並列合成抵抗を求め、直流電圧から各抵抗の電流、電圧降下、電力を計算します。
一定の増加・減少率を初期量に適用し、離散・連続モデル、時間曲線、倍加時間・半減期を比較します。
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