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Calculadora de circuito RC

Com 5 V por 1 kΩ até 1 µF, o capacitor chega a cerca de 3,16 V depois de 1 ms, exatamente uma constante de tempo. Informe fonte, resistência, capacitância e tempo decorrido para ver a tensão do capacitor e a constante de tempo. Grátis no seu navegador.

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Se você digitar
Tensão da fonte
5
Resistência
1.000
Capacitância
0,000001
Tempo
0,001
Você obtém
Constante de tempo
0,001
Tensão do capacitor
3,1606027941

Um circuito de carga RC é a rede de primeira ordem do livro-texto: uma fonte CC, um resistor em série e um capacitor que parte descarregado. Ao fechar o interruptor o capacitor não salta para o trilho; a tensão sobe por uma exponencial suave cuja rapidez é fixada pelo produto RC. Estudantes que conferem traços de laboratório, técnicos que dimensionam um atraso e autores de firmware que escolhem uma janela de brown-out precisam da tensão do capacitor em um instante decorrido escolhido, não de um gráfico lido a olho. Esta calculadora de circuito RC recebe a tensão da fonte, a resistência, a capacitância e o tempo decorrido, e devolve a tensão do capacitor a partir de Vc(t) = Vs vezes um menos e à menos t sobre RC.

Como a tensão do capacitor segue da exponencial RC

Parta da lei das tensões de Kirchhoff em um laço em série que contém uma fonte constante Vs, um resistor R e um capacitor C inicialmente descarregado. A equação do laço é R C dVc sobre dt mais Vc igual a Vs. Com Vc de zero igual a zero no instante da comutação, a solução única é Vc de t igual a Vs vezes um menos e à menos t sobre tau, onde a constante de tempo tau é R vezes C.

Essa forma fechada é o que esta calculadora de circuito RC avalia: quatro números finitos na entrada, uma tensão de capacitor na saída, mais as entradas ecoadas e tau para que você possa conferir a aritmética. Após uma constante de tempo a tensão é cerca de 63.2 por cento da fonte; após ln dois vezes tau é cinquenta por cento; após três tau em torno de 95 por cento; e após cinco tau cerca de 99.3 por cento, a regra clássica de acomodação.

Em t igual a zero a exponencial vale um e a tensão do capacitor é zero, coincidindo com a condição inicial. Quando t cresce sem limite a exponencial some e a tensão do capacitor se aproxima da fonte, mas nunca a atinge de fato em tempo finito.

Onde uma calculadora de tensão de circuito RC se paga

Cursos de laboratório pedem a tensão do capacitor em um tau, três tau e cinco tau para que os alunos posicionem cursores de osciloscópio na exponencial ideal antes de partir para descarga e filtros. Redes de atraso na energização, supervisores de reset e blocos RC de soft-start são dimensionados para que a tensão de um capacitor fique em uma fração conhecida do trilho em um instante escolhido; avaliar V de t é a checagem direta depois de escolher R e C.

Equipes de bring-up embarcado convertem um timeout de firmware na tensão que o nó analógico deveria ter atingido e acrescentam margem para que detectores de brown-out e janelas de lock de PLL não disputem com a exponencial. Mantenha a página inversa de tempo de carga, a de tau igual a R C e as de energia do capacitor em URLs distintas, para que cada intenção de busca tenha uma ferramenta clara em vez de uma página multi-fórmula sobrecarregada que confunde alunos e mecanismos de busca.

Exercícios de carga RC em laboratório

Calcule a tensão do capacitor em 1τ, 3τ e 5τ para que os alunos posicionem cursores de osciloscópio na exponencial ideal sem ler um gráfico a olho.

Redes de atraso na energização e de reset

Confira a tensão do capacitor em um timeout de firmware ou em uma janela de comparador depois de escolher R e C para um supervisor ou um bloco de soft-start.

O que acontece se a resistência ou a capacitância for nula ou negativa?

Um circuito de carga RC em série precisa de R e C estritamente positivos para que a constante de tempo fique bem definida; essas falhas não são cobradas.

Que tensão se obtém após uma constante de tempo?

Cerca de 63.2 por cento da fonte: Vc(τ) = Vs × (1 − 1/e). Após cinco constantes de tempo o capacitor está perto de 99.3 por cento de Vs, a regra usual de acomodação.

Devo enviar microfarads e quilohms ou unidades SI de base?

Para 1 µF passe 1e-6; para 1 kΩ passe 1000. Strings de prefixo como "1uF" não são analisadas.

Quanto custa a calculadora de circuito RC?

A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.

Quanto tempo um capacitor leva para carregar por completo?

Na teoria, nunca chega lá de todo. Ele passa de cerca de 95% da fonte após três constantes de tempo e de cerca de 99,3% após cinco, a regra prática usual para considerar carregado.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/rc-circuit

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

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}'
{
  "source_voltage": 5,
  "resistance": 1000,
  "capacitance": 0.000001,
  "time": 0.001
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.rc_circuit",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Resistência ou capacitância nula ou negativa é rejeitada com invalid_input, porque uma constante de tempo não positiva não é um circuito de carga.

Contrato de entrada, forma da resposta e valores RC ilegais

Valores numéricos e strings numéricas são aceitos para que formulários e colagem de planilha fiquem convenientes; strings com prefixo SI como um microfarad escrito em texto não são analisadas, então passe um vezes dez à menos seis para uma peça de um microfarad e mil para um resistor de um quilohm. Resistência e capacitância devem ser estritamente maiores que zero. O tempo decorrido deve ser maior ou igual a zero; um relógio negativo é rejeitado em vez de produzir um número absurdo com cara de descarga a partir da fórmula de carga. Uma checagem de sala é um quilohm e um microfarad a cinco volts após um milissegundo, que é um tau e deve devolver cerca de 3.16 V, ou 63 por cento da fonte. Envie por POST um corpo JSON com quatro números finitos obrigatórios: source_voltage em volts, resistance em ohms, capacitance em farads e time em segundos desde o início da carga. Aliases são aceitos por conveniência—vs, Vs, supply_voltage ou voltage para a fonte; r, R ou ohms para a resistência; c, C ou farads para a capacitância; t, elapsed_time ou seconds para o tempo—mas só pode aparecer uma chave por grandeza. Resistência ou capacitância nula ou negativa falha com invalid_input, porque tau não seria uma constante de tempo de carga positiva e a exponencial fica indefinida ou instantânea de um modo que esta ferramenta não modela. Em caso de sucesso o corpo devolve as entradas limpas, time_constant como R vezes C, capacitor_voltage como resultado principal e uma string de fórmula. Chamadas API bem-sucedidas usam a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.

Onde uma calculadora de tensão de circuito RC se paga

Como a implementação é parse puro de nível A, cada chamada bem-sucedida custa a base publicada US$ 0,002 sem tokens de modelo e sem rede de saída, e entrada inválida não consome saldo.

Fixtures de CI e gabaritos

Programe Vc(t)=Vs(1−e^(−t/RC)) com o mesmo módulo que o navegador usa para que corretores automáticos compartilhem uma única verdade de referência em problemas de circuito RC.

Como se calcula a tensão do capacitor em um circuito RC?

Envie source_voltage Vs finito em volts, resistance R em ohms, capacitance C em farads e time t em segundos. A API devolve Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/(R×C))) e a constante de tempo τ = R×C.

Ver a documentação completa do KIT →