Tensión de carga RC en el tiempo
Con 1 kΩ, 1 µF y 5 V de alimentación, el condensador llega a cerca del 63,2 % de la tensión tras 1 ms, justo una constante de tiempo. Indique resistencia, capacidad, tensión y tiempo transcurrido para conocer la tensión en ese instante. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Resistencia
- 1 000
- Capacitancia
- 0,000001
- Tensión de alimentación
- 5
- Tiempo
- 0,001
- Constante de tiempo
- 0,001
- Tau
- 0,001
- Tensión del condensador
- 3,1606027941
- Tensión
- 3,1606027941
Cuando se aplica un escalón de CC a través de una resistencia sobre un condensador inicialmente descargado, la tensión entre placas no salta: asciende por la curva exponencial clásica de carga RC hacia la alimentación. Ingenieros, estudiantes y autores de firmware suelen necesitar la tensión en un instante concreto, no un gráfico completo: V_c de t es V_s por uno menos e elevado a menos t sobre R C, con R en ohmios, C en faradios, V_s en voltios y t en segundos. Esta calculadora de tensión de carga RC en el tiempo acepta esos cuatro números finitos, devuelve la tensión del condensador, la constante de tiempo τ igual a R C, la fracción de carga, la carga almacenada y la corriente en serie cuando es finita, y rechaza un tiempo transcurrido negativo con un error de validación claro.
Cómo sube la tensión en la curva de carga RC en serie
Parta de la ley de tensiones de Kirchhoff en un lazo con una alimentación constante V_s, una resistencia en serie R y un condensador C que arranca descargado. La corriente por la resistencia es C por dV_c sobre dt, de modo que la tensión del condensador obedece la EDO lineal de primer orden R C dV_c sobre dt más V_c igual a V_s.
Con V_c de cero igual a cero en el instante de conmutación, la solución cerrada única es V_c de t igual a V_s por uno menos la exponencial de menos t sobre tau, donde la constante de tiempo tau es R por C.
En t igual a cero la tensión es cero; tras un tau alcanza aproximadamente el sesenta y tres coma dos por ciento de la alimentación; tras tres tau cerca del noventa y cinco por ciento; y tras cinco tau alrededor del noventa y nueve coma tres por ciento, la regla clásica de asentamiento.
La corriente complementaria es I de t igual a V_s sobre R por e elevado a menos t sobre tau: grande al primer instante y decayendo hacia cero cuando el condensador se aproxima a circuito abierto en CC. La carga almacenada en las placas es simplemente C por la tensión instantánea, así que una vez conocida V_c el recuento en culombios sigue sin una segunda ecuación diferencial.
El modelo supone partes lineales ideales, sin absorción dieléctrica y un escalón puro en t igual a cero; conmutadores reales, ESR y fugas añaden efectos de segundo orden que corresponden a otros caminos de análisis. La energía almacenada es un medio C V_c al cuadrado y no es la salida principal aquí, porque la intención de búsqueda de tensión de carga en un instante elegido difiere de la de energía o del producto estático Q igual a C V a polarización fija.
Dónde aparece la tensión de carga RC en el tiempo en el trabajo real
Los laboratorios introductorios de electrónica asignan con frecuencia curvas de carga RC para que los estudiantes marquen hitos de un tau y cinco tau en el osciloscopio antes de pasar a descarga y filtros multietapa. Los equipos de puesta en marcha embebida y de electrónica de potencia estiman cuánto tarda una red RC de arranque suave o un supervisor de reset en alcanzar una fracción de la alimentación final, y convierten ese retardo en timeouts de firmware y márgenes de caídas de tensión.
Los diseñadores analógicos que dimensionan ventanas de sample-and-hold, detectores de pico y redes de temporización RC necesitan V_c de t y no solo la constante de tiempo desnuda, porque el criterio de aceptación en banco es el porcentaje de la tensión final.
Mantenga el producto estático Q igual a C V, la landing solo de tau igual a R C, la energía un medio C V al cuadrado y las calculadoras de descarga desde tensión inicial en páginas separadas para que cada intención de búsqueda tenga una herramienta clara en lugar de una página multifórmula que confunde a estudiantes y a motores de búsqueda.
Cuando solo necesita la tensión en un instante de la curva de carga, esta calculadora de tensión de carga RC en el tiempo es el contrato directo: cuatro números de entrada, V_c y los campos de apoyo de tau y fracción de salida, sin solver simbólico ni salto de red.
Qué puede hacer con ella
Hitos de carga RC en el laboratorio
Calcule V_c(t) y el porcentaje de alimentación en una, tres y cinco constantes de tiempo para que los estudiantes comparen cursores de osciloscopio con la curva exponencial ideal.
Arranque suave y temporización de reset
Estime la tensión del condensador tras un retardo de encendido en redes RC de soft-start y supervisores antes de fijar timeouts de firmware.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa esta calculadora de tensión de carga RC?
V_c(t) = V_s × (1 − e^(−t/(R×C))) para un condensador inicialmente descargado en serie con R impulsado por un escalón V_s. La constante de tiempo es τ = R×C.
¿Qué ocurre si el tiempo es negativo?
El tiempo de carga transcurrido debe ser ≥ 0 segundos; el tiempo negativo se rechaza y no se cobra.
¿Qué unidades debe usar para R, C, V_s y t?
Resistencia en ohmios, capacitancia en faradios, tensión de alimentación en voltios y tiempo en segundos. Pase 1e-6 para 1 µF y 1000 para 1 kΩ; las cadenas con prefijo SI no se interpretan.
¿Qué más incluye la respuesta además de la tensión?
Devuelve τ = R×C, fracción de carga y porcentaje de alimentación, carga almacenada C×V_c y la corriente en serie cuando es finita, más una expresión breve y la cadena de fórmula.
¿Cuánto tarda un condensador en cargarse por completo?
En rigor, nunca alcanza del todo la tensión de alimentación. Tras una constante de tiempo, resistencia por capacidad, está en torno al 63,2 %, y tras cinco ya está prácticamente cargado, la regla habitual para dar un circuito por estabilizado.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
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Llámela desde su stack
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res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
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}Ejemplo de respuesta
{
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"status": "queued",
"_links": {
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}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
La ruta gratuita del navegador y la API de pago comparten una función pura determinista, de modo que laboratorios, claves de ejercicios y scripts de producción nunca discrepan con los mismos R, C, V_s y t.
Qué envía usted y qué recibe de vuelta
Se admiten valores numéricos y cadenas numéricas para que los formularios y el pegado desde hojas de cálculo sigan siendo cómodos; las cadenas con prefijo SI como un microfaradio escrito como texto no se interpretan, así que pase uno por diez a la menos seis para un microfaradio y mil para un resistor de un kiloohmio. Resistencia y capacitancia deben ser mayores o iguales que cero; el tiempo transcurrido debe ser mayor o igual que cero. Se rechazan NaN e Infinity. Comprobaciones clásicas de aula incluyen un kiloohmio y un microfaradio a cinco voltios tras un milisegundo, exactamente una constante de tiempo y cerca del sesenta y tres coma dos por ciento de cinco voltios, y el caso t igual a cero que debe devolver cero voltios en el condensador. Envíe cuatro números finitos: resistencia en el campo resistance en ohmios, capacitancia en capacitance en faradios, supply_voltage en supply_voltage en voltios y time en time en segundos. Se aceptan alias por comodidad—r, R u ohms para resistencia; c, C o farads para capacitancia; vs, Vs, voltage o volts para la alimentación; t o seconds para el tiempo transcurrido—pero solo puede aparecer una clave por magnitud en cada petición. El tiempo negativo se rechaza con invalid_input y el mensaje indica que el tiempo negativo no está permitido; R o C negativos fallan igual. En éxito la respuesta repite las entradas limpias, time_constant y tau como R por C, capacitor_voltage y voltage como V_c de t, charge_fraction entre cero y uno, percent_of_supply como cien veces esa fracción, charge y charge_coulombs como C por V_c, current y current_amperes como la corriente en serie cuando es finita, etiquetas de unidad, una cadena de expresión breve, method rc_series_charge y la cadena de fórmula. El precio de las llamadas API correctas es la base publicada de $0.002 por elemento; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparece la tensión de carga RC en el tiempo en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor parse puro, el precio API es la base publicada de $0.002 por elemento exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Fixtures CI y claves de respuesta
Automatice la misma evaluación V_c(t)=V_s(1−e^(−t/RC)) del navegador para que los correctores automáticos compartan una única verdad en problemas de tensión de carga en el tiempo.
Preguntas técnicas
¿Cuánto cuesta la calculadora de tensión de carga RC en el tiempo?
La herramienta en el navegador es gratuita. Las peticiones API usan saldo prepago KIT a $0.002 por llamada exitosa; la entrada inválida no se factura.