حاسبة دائرة RC
مع 5 فولت عبر 1 كيلو أوم إلى 1 ميكروفاراد، يبلغ جهد المكثف نحو 3.16 فولت بعد 1 ملي ثانية، أي ثابتًا زمنيًا واحدًا بالضبط. أدخل جهد المصدر والمقاومة والسعة والزمن المنقضي لتحصل على جهد المكثف والثابت الزمني. مجاني في متصفحك.
- مجاني
- يعمل في متصفحك
- دون تسجيل
- بياناتك لا تغادر جهازك
شغّل الأداة مجانًا
مثال محلول
- جهد المصدر
- 5
- المقاومة
- 1,000
- السعة الكهربائية
- 0.000001
- الوقت
- 0.001
- ثابت الزمن
- 0.001
- جهد المكثف
- 3.1606027941
دائرة شحن RC هي شبكة الرتبة الأولى في الكتب: مصدر تيار مستمر ومقاومة على التسلسل ومكثف يبدأ غير مشحون. إغلاق المفتاح لا يدفع المكثف إلى الخط دفعة واحدة؛ يرتفع الجهد وفق أسية سلسة يحدد سرعتها الجداء RC. يحتاج الطلاب الذين يدققون آثار المختبر والفنيون الذين يحدّون تأخيرًا ومؤلفو البرمجية الثابتة الذين يختارون نافذة انخفاض جهد إلى جهد المكثف عند لحظة منقضية مختارة، لا إلى رسم يُقرأ بالعين. تقبل حاسبة دائرة RC هذه جهد المصدر والمقاومة والسعة والزمن المنقضي ثم تعيد جهد المكثف من Vc(t) = Vs ضرب واحد ناقص e إلى ناقص t على RC.
كيف يتبع جهد المكثف من الأسية RC
ابدؤوا من قانون كيرشوف للجهد على حلقة تسلسلية تحتوي مصدرًا ثابتًا Vs ومقاومة R ومكثفًا C غير مشحون ابتداءً. معادلة الحلقة هي R C dVc على dt زائد Vc تساوي Vs. مع Vc عند الصفر يساوي صفرًا عند لحظة التحويل، الحل الوحيد هو Vc من t يساوي Vs ضرب واحد ناقص e إلى ناقص t على tau، حيث ثابت الزمن tau يساوي R ضرب C.
ذلك الشكل المغلق هو ما تقيّمه حاسبة دائرة RC هذه: أربعة أعداد محدودة داخلة، وجهد مكثف خارج، مع المدخلات المعادة وtau حتى تتحققوا من الحساب. بعد ثابت زمني واحد يكون الجهد نحو 63.2 بالمئة من المصدر؛ بعد ln اثنين مرات tau خمسين بالمئة؛ بعد ثلاثة tau نحو 95 بالمئة؛ وبعد خمسة tau نحو 99.3 بالمئة، وهي قاعدة الاستقرار الكلاسيكية. عند t يساوي صفرًا تكون الأسية واحدًا وجهد المكثف صفرًا، موافقًا الشرط الابتدائي.
كلما نما t بلا حد تختفي الأسية ويقترب جهد المكثف من المصدر دون أن يبلغه تمامًا في زمن محدود.
أين تثبت حاسبة جهد دائرة RC جدواها
تطلب مقررات المختبر جهد المكثف عند ثابت زمني واحد وثلاثة وخمسة حتى يضع الطلاب مؤشرات الراسم على الأسية المثالية قبل الانتقال إلى التفريغ والمرشحات. تُحدَّد شبكات تأخير التشغيل ومشرفات إعادة الضبط وكتل الإقلاع الناعم RC بحيث يقع جهد مكثف عند كسر معلوم من الخط في لحظة مختارة؛ تقييم V من t هو الفحص الأمامي بعد اختيار R وC. تحوّل فرق الإقلاع المضمّن مهلة برمجية ثابتة إلى الجهد الذي ينبغي أن تبلغه العقدة التماثلية ثم تضيف هامشًا حتى لا تتسابق كواشف انخفاض الجهد ونوافذ قفل PLL مع الأسية.
يمكن لتجهيزات الإنتاج التي تطبّق خطوة معروفة على RC معروف أن تستدعي هذه النهاية وتؤكد أن جهدًا مأخوذًا يطابق الشكل المغلق ضمن تسامح الجهاز. أبقوا صفحة زمن الشحن العكسية وصفحة tau يساوي R C العارية وأدوات طاقة المكثف على عناوين منفصلة حتى تكون لكل نية بحث أداة واضحة بدل صفحة متعددة الصيغ مزدحمة تُربك الطلاب ومحركات البحث.
حالات الاستخدام
تمارين شحن RC في المختبر
احسبوا جهد المكثف عند 1τ و3τ و5τ حتى يضع الطلاب مؤشرات الراسم على الأسية المثالية دون قراءة رسم بالعين.
شبكات تأخير التشغيل وإعادة الضبط
تحققوا من جهد المكثف عند مهلة برمجية ثابتة أو نافذة مقارن بعد اختيار R وC لمشرفة أو كتلة إقلاع ناعم.
تجهيزات CI ومفاتيح الإجابة
اكتبوا نصوص Vc(t)=Vs(1−e^(−t/RC)) بنفس الوحدة التي يستخدمها المتصفح حتى يشارك المصححون الآليون حقيقة مرجعية واحدة لمسائل دائرة RC.
الأسئلة الشائعة
ماذا يحدث إذا كانت المقاومة أو السعة صفرًا أو سالبة؟
تحتاج دائرة شحن RC تسلسلية إلى R وC موجبين تمامًا حتى يُعرَّف ثابت الزمن؛ ولا تُفوتر تلك الإخفاقات.
أي جهد يُحصل عليه بعد ثابت زمني واحد؟
نحو 63.2 بالمئة من المصدر: Vc(τ) = Vs × (1 − 1/e). بعد خمسة ثوابت زمنية يكون المكثف قرب 99.3 بالمئة من Vs، وهي قاعدة الاستقرار المعتادة.
هل تُمرَّر ميكروفارادات وكيلو أومات أم وحدات SI الأساسية؟
دائمًا وحدات SI الأساسية: فولت وأوم وفاراد وثوانٍ. لـ 1 µF مرّروا 1e-6؛ لـ 1 kΩ مرّروا 1000. لا تُحلَّل سلاسل البادئة مثل "1uF".
كم يستغرق المكثف حتى يُشحن بالكامل؟
نظريًا لا يبلغ جهد المصدر تمامًا أبدًا. فهو يتجاوز نحو 95% منه بعد ثلاثة ثوابت زمنية ونحو 99.3% بعد خمسة، وهي القاعدة العملية المعتادة لاعتباره مشحونًا.
متى يصل المكثف إلى نصف جهد المصدر؟
بعد زمن يساوي ln 2 مضروبًا في الثابت الزمني، أي بعد ما يزيد قليلًا على ثلثي ثابت زمني. وعندها يكون الجهد 50% من جهد المصدر تمامًا.
أدوات ذات صلة
للمطوّرين — الوصول عبر API
كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.
الـEndpoint
صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.
استدعِ الخدمة من بيئتك
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"source_voltage":5,"resistance":1000,"capacitance":0.000001,"time":0.001}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"source_voltage": 5,
"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"source_voltage": 5,
"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"source_voltage":5,"resistance":1000,"capacitance":0.000001,"time":0.001}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"source_voltage":5,"resistance":1000,"capacitance":0.000001,"time":0.001}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)مثال على الطلب
{
"source_voltage": 5,
"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
}مثال على الاستجابة
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.rc_circuit",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.
الأسعار
السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.
الأخطاء
| HTTP | الرمز | المعنى |
|---|---|---|
401 | unauthorized | مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك. |
402 | insufficient_balance | رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة. |
404 | unknown_type | نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب. |
429 | rate_limited | تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة. |
ملاحظات تقنية
تُرفض المقاومة أو السعة الصفرية أو السالبة بـ invalid_input لأن ثابت زمن غير موجب ليس دائرة شحن. يشترك ودجت المتصفح المجاني وواجهة API في وحدة حتمية واحدة.
عقد الإدخال وشكل الرد وقيم RC غير الجائزة
تُقبل القيم الرقمية والسلاسل الرقمية حتى تبقى النماذج واللصق من الجداول مريحة؛ لا تُحلَّل سلاسل البادئة SI مثل ميكروفاراد مكتوب نصًا، لذا مرّروا واحدًا في عشرة إلى الأس ستة لجزء ميكروفاراد وألفًا لمقاومة كيلو أوم. يجب أن تكون المقاومة والسعة أكبر تمامًا من صفر. يجب أن يكون الزمن المنقضي أكبر من أو يساوي صفرًا؛ تُرفض ساعة سالبة بدل إنتاج رقم عبثي يشبه التفريغ من صيغة الشحن. فحص الفصل هو كيلو أوم واحد وميكروفاراد واحد عند خمسة فولت بعد ملي ثانية واحدة، أي ثابت زمني واحد، ويجب أن يعيد نحو 3.16 V أو 63 بالمئة من المصدر. أرسلوا جسم JSON عبر POST بأربعة أعداد محدودة إلزامية: source_voltage بالفولت، وresistance بالأوم، وcapacitance بالفاراد، وtime بالثواني منذ بدء الشحن. تُقبل أسماء بديلة للراحة—vs أو Vs أو supply_voltage أو voltage للمصدر؛ r أو R أو ohms للمقاومة؛ c أو C أو farads للسعة؛ t أو elapsed_time أو seconds للزمن—لكن يجوز أن يظهر مفتاح واحد فقط لكل كمية. تفشل المقاومة أو السعة الصفرية أو السالبة بـ invalid_input لأن tau لن يكون ثابت زمن شحن موجبًا وتصبح الأسية غير معرّفة أو فورية على نحو لا نمذجه هذه الأداة. عند النجاح يعيد الجسم المدخلات المنظّفة، وtime_constant كـ R ضرب C، وcapacitor_voltage كنتيجة أولى، وسلسلة الصيغة. تستخدم استدعاءات API الناجحة الأساس المنشور $0.002 لكل عنصر؛ ولا تستهلك إخفاقات التحقق الرصيد المدفوع مسبقًا.
أين تثبت حاسبة جهد دائرة RC جدواها
يريد مؤلفو المناهج الذين يبنون دروسًا تفاعلية نفس شكل JSON في ودجت المتصفح وفي API حتى تبقى أوراق العمل دون اتصال والمصححات الآلية عبر الإنترنت متوافقة. لأن التنفيذ parse نقي من المستوى A، تكلّف كل استدعاء ناجح الأساس المنشور $0.002 بلا رموز نموذج وبلا شبكة صادرة، ولا تستهلك المدخلات غير الصالحة الرصيد.
أسئلة تقنية
كيف يُحسب جهد المكثف في دائرة RC؟
أرسلوا source_voltage Vs محدودًا بالفولت وresistance R بالأوم وcapacitance C بالفاراد وtime t بالثواني. تعيد API القيمة Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/(R×C))) وثابت الزمن τ = R×C.
كم تكلفة حاسبة دائرة RC؟
أداة المتصفح مجانية وتعمل محليًا. تستخدم طلبات API رصيد KIT المدفوع مسبقًا بسعر $0.002 لكل عنصر ناجح؛ ولا تُفوتر المدخلات غير الصالحة.