Calculadora de circuito RC
Con 5 V a través de 1 kΩ hacia 1 µF, el condensador llega a unos 3,16 V tras 1 ms, justo una constante de tiempo. Indique fuente, resistencia, capacidad y tiempo transcurrido para obtener la tensión del condensador y la constante de tiempo. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Tensión de la fuente
- 5
- Resistencia
- 1 000
- Capacitancia
- 0,000001
- Tiempo
- 0,001
- Constante de tiempo
- 0,001
- Tensión del condensador
- 3,1606027941
Un circuito de carga RC es la red de primer orden del libro de texto: una fuente de continua, una resistencia en serie y un condensador que parte descargado. Al cerrar el interruptor el condensador no salta al riel; la tensión asciende por una exponencial suave cuya rapidez la fija el producto RC. Los estudiantes que comprueban trazas de laboratorio, los técnicos que dimensionan un retardo y los autores de firmware que eligen una ventana de brown-out necesitan la tensión del condensador en un instante transcurrido elegido, no un gráfico que deban leer a ojo. Esta calculadora de circuito RC toma la tensión de fuente, la resistencia, la capacitancia y el tiempo transcurrido, y devuelve la tensión del condensador a partir de Vc(t) = Vs por uno menos e a la menos t sobre RC.
Cómo sigue la tensión del condensador de la exponencial RC
Parta de la ley de tensiones de Kirchhoff en un bucle en serie que contiene una fuente constante Vs, una resistencia R y un condensador C inicialmente descargado. La ecuación del bucle es R C dVc sobre dt más Vc igual a Vs. Con Vc de cero igual a cero en el instante de conmutación, la solución única es Vc de t igual a Vs por uno menos e a la menos t sobre tau, donde la constante de tiempo tau es R por C.
Esa forma cerrada es lo que evalúa esta calculadora de circuito RC: cuatro números finitos de entrada, una tensión de condensador de salida, más las entradas repetidas y tau para que usted pueda comprobar la aritmética. Tras una constante de tiempo la tensión es cerca del 63.2 por ciento de la fuente; tras ln dos veces tau es el cincuenta por ciento; tras tres tau alrededor del 95 por ciento; y tras cinco tau cerca del 99.3 por ciento, la regla clásica de asentamiento.
En t igual a cero la exponencial vale uno y la tensión del condensador es cero, coincidiendo con la condición inicial. Cuando t crece sin cota la exponencial se desvanece y la tensión del condensador se aproxima a la fuente, pero nunca la alcanza del todo en un tiempo finito.
Dónde gana su sitio una calculadora de tensión de circuito RC
Los cursos de laboratorio piden la tensión del condensador a un tau, tres tau y cinco tau para que los estudiantes coloquen cursores de osciloscopio sobre la exponencial ideal antes de pasar a la descarga y a los filtros. Las redes de retardo al encendido, los supervisores de reset y los bloques RC de arranque suave se dimensionan para que la tensión de un condensador se sitúe en una fracción conocida del riel en un instante elegido; evaluar V de t es la comprobación directa tras elegir R y C.
Los equipos de arranque embebido convierten un timeout de firmware en la tensión que el nodo analógico debería haber alcanzado, y añaden margen para que los detectores de brown-out y las ventanas de enganche PLL no compitan con la exponencial. Conserve la página inversa de tiempo de carga, la de tau igual a R C y las de energía del condensador en URL distintas, para que cada intención de búsqueda tenga una herramienta clara y no una página multi-fórmula sobrecargada que confunda a estudiantes y a motores de búsqueda.
Qué puede hacer con ella
Ejercicios de carga RC en laboratorio
Calcule la tensión del condensador a 1τ, 3τ y 5τ para que los estudiantes coloquen cursores de osciloscopio sobre la exponencial ideal sin leer un gráfico a ojo.
Redes de retardo al encendido y de reset
Compruebe la tensión del condensador en un timeout de firmware o en una ventana de comparador tras elegir R y C para un supervisor o un bloque de arranque suave.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si la resistencia o la capacitancia es nula o negativa?
Un circuito de carga RC en serie necesita R y C estrictamente positivos para que la constante de tiempo esté bien definida; esos fallos no se facturan.
¿Qué tensión se obtiene tras una constante de tiempo?
Aproximadamente el 63.2 por ciento de la fuente: Vc(τ) = Vs × (1 − 1/e). Tras cinco constantes de tiempo el condensador está cerca del 99.3 por ciento de Vs, la regla habitual de asentamiento.
¿Se envían microfaradios y kilohmios o unidades SI de base?
Siempre unidades SI de base: voltios, ohmios, faradios y segundos. Para 1 µF pase 1e-6; para 1 kΩ pase 1000. Las cadenas con prefijo como "1uF" no se analizan.
¿Cuánto cuesta la calculadora de circuito RC?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Cuánto tarda un condensador en cargarse del todo?
En teoría nunca llega del todo. Supera cerca del 95 % de la fuente tras tres constantes de tiempo y cerca del 99,3 % tras cinco, la regla práctica habitual para darlo por cargado.
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
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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", {
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"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
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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)Ejemplo de solicitud
{
"source_voltage": 5,
"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.rc_circuit",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}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
Una resistencia o capacitancia nula o negativa se rechaza con invalid_input, porque una constante de tiempo no positiva no constituye un circuito de carga.
Contrato de entrada, forma de la respuesta y valores RC no permitidos
Se admiten valores numéricos y cadenas numéricas para que los formularios y el pegado desde hojas de cálculo resulten cómodos; las cadenas con prefijo SI como un microfaradio escrito en texto no se analizan, así que pase uno por diez a la menos seis para una pieza de un microfaradio y mil para una resistencia de un kilohmio. La resistencia y la capacitancia deben ser estrictamente mayores que cero. El tiempo transcurrido debe ser mayor o igual que cero; un reloj negativo se rechaza en lugar de producir un número absurdo con aspecto de descarga a partir de la fórmula de carga. Una comprobación de aula es un kilohmio y un microfaradio a cinco voltios tras un milisegundo, que es un tau y debe devolver unos 3.16 V, o el 63 por ciento de la fuente. Envíe por POST un cuerpo JSON con cuatro números finitos obligatorios: source_voltage en voltios, resistance en ohmios, capacitance en faradios y time en segundos desde que comenzó la carga. Se aceptan alias por comodidad—vs, Vs, supply_voltage o voltage para la fuente; r, R u ohms para la resistencia; c, C o farads para la capacitancia; t, elapsed_time o seconds para el tiempo—pero solo puede aparecer una clave por magnitud. Una resistencia o capacitancia nula o negativa falla con invalid_input, porque tau no sería una constante de tiempo de carga positiva y la exponencial queda indefinida o instantánea de un modo que esta herramienta no modela. En caso de éxito el cuerpo devuelve las entradas limpiadas, time_constant como R por C, capacitor_voltage como resultado principal y una cadena de fórmula. Las llamadas API exitosas usan la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde gana su sitio una calculadora de tensión de circuito RC
Como la implementación es parse puro de nivel A, cada llamada exitosa cuesta la base publicada $0.002 sin tokens de modelo y sin red de salida, y la entrada no válida no consume saldo.
Casos de integración
Fixtures de CI y claves de respuesta
Programe Vc(t)=Vs(1−e^(−t/RC)) con el mismo módulo que usa el navegador para que los calificadores automáticos compartan una sola verdad de referencia en problemas de circuito RC.
Preguntas técnicas
¿Cómo se calcula la tensión del condensador en un circuito RC?
Envíe source_voltage Vs finito en voltios, resistance R en ohmios, capacitance C en faradios y time t en segundos. La API devuelve Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/(R×C))) y la constante de tiempo τ = R×C.