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RC回路計算機

5 Vを1 kΩを通して1 µFに加えると、1 ms後、ちょうど1時定数でコンデンサは約3.16 Vになります。電源電圧、抵抗、静電容量、経過時間を入力すると、コンデンサの電圧と時定数が分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

電源電圧: 5
抵抗: 1,000
静電容量: 0.000001
時間: 0.001

結果

時定数: 0.001
コンデンサ電圧: 3.1606027941

RC充電回路は教科書の一次ネットワークです。直流源、直列抵抗、初期無電荷のコンデンサから成ります。スイッチを閉じてもコンデンサはレールへ飛びません。電圧は積 RC が速さを決める滑らかな指数関数に沿って上がります。実験波形を確かめる学生、遅延を寸法取る技術者、ブラウンアウト窓を選ぶファームウェア著者は、目でグラフを読むのではなく、選んだ経過時刻のコンデンサ電圧を必要とします。この RC 回路計算機はソース電圧・抵抗・静電容量・経過時間を受け取り、Vc(t)＝Vs かける「1 マイナス e のマイナス t 割る RC」からコンデンサ電圧を返します。正でない時定数は充電回路ではないためです。

コンデンサ電圧が RC 指数関数からどう従うか

一定ソース Vs、抵抗 R、初期無電荷のコンデンサ C を含む直列ループでキルヒホッフの電圧則から始めます。ループ方程式は R C dVc/dt ＋ Vc ＝ Vs です。切替瞬間に Vc(0)＝0 とすると一意解は Vc(t)＝Vs(1−e^(−t/τ))、時定数 τ＝R×C です。

その閉形式を本 RC 回路計算機は評価します。有限の四数を入れ、コンデンサ電圧を出し、エコーした入力と tau で算術を確認できます。1 時定数後の電圧はソースの約 63.2％、ln 2 倍の τ 後は 50％、3τ 後は約 95％、5τ 後は約 99.3％が古典的整定則です。

t＝0 では指数は 1、コンデンサ電圧は 0 で初期条件と一致します。t が限りなく増えると指数は消え、コンデンサ電圧はソースへ近づきますが有限時間では達し切りません。

入力契約・応答の形・不正な RC 値

数値と数値文字列の両方を受け付けるためフォームや表計算貼り付けが便利です。1 マイクロファラドを文章にした SI 接頭辞文字列は解析しないので、マイクロファラド部品には 1e-6、1 キロオーム抵抗には 1000 を渡してください。抵抗と静電容量はゼロより真に大きくなければなりません。

tau が正の充電時定数にならず、指数が未定義または瞬時になり、本ツールはその様子をモデルしないためです。経過時間は 0 以上でなければなりません。負の時計は拒否され、充電式から放電めいた無意味な数は出しません。

授業の確認は 1 キロオームと 1 マイクロファラドを 5 ボルトで 1 ミリ秒後（1τ）とし、約 3.16 V、ソースの 63％になることです。

RC 回路の電圧計算機が実務で効く場面

実験科目は 1τ・3τ・5τ のコンデンサ電圧を求め、学生が放電やフィルタに進む前に理想指数関数へスコープカーソルを置けるようにします。電源投入遅延網、リセットスーパーバイザ、RC ソフトスタート塊は、選んだ瞬間にコンデンサ電圧がレールの既知割合へ来るよう寸法を取ります。V の t を評価するのが R と C を選んだあとの前向き確認です。

組込み立ち上げチームはファームウェアタイムアウトを、アナログ節点が達しているべき電圧へ換え、ブラウンアウト検出と PLL ロック窓が指数関数と競走しないよう余裕を足します。

逆の充電時間ページ、裸の τ＝R C ページ、コンデンサエネルギー用具は別 URL に置き、学生と検索エンジンを混乱させる多公式の過負荷ページにせず、各検索意図に明確な一ツールを持たせてください。

活用例

実験の RC 充電ドリル

1τ・3τ・5τ のコンデンサ電圧を求め、学生がグラフを目で読まずに理想指数関数へスコープカーソルを置けるようにします。

電源投入遅延とリセット網

スーパーバイザやソフトスタート塊の R と C を選んだあと、ファームウェアタイムアウトやコンパレータ窓でのコンデンサ電圧を確認します。

CI フィクスチャと解答キー

ブラウザと同じモジュールで Vc(t)=Vs(1−e^(−t/RC)) をスクリプト化し、自動採点が RC 回路問題の一つの正解を共有するようにします。

よくある質問

抵抗または静電容量がゼロや負だとどうなりますか？

直列 RC 充電回路は時定数が定義されるよう、真に正の R と C を必要とします。その失敗は課金されません。

1 時定数後の電圧はいくらですか？

ソースの約 63.2％です。Vc(τ) = Vs × (1 − 1/e)。5 時定数後のコンデンサは Vs の約 99.3％で、いつもの整定則です。

マイクロファラドとキロオームを渡しますか、SI 基本単位ですか？

常に SI 基本単位です。ボルト、オーム、ファラド、秒。1 µF なら 1e-6、1 kΩ なら 1000 を渡してください。"1uF" のような接頭辞文字列は解析しません。

コンデンサが完全に充電されるまでどのくらいかかりますか？

理論上は電源電圧にぴったり届くことはありません。3時定数で約95%、5時定数で約99.3%に達し、これが充電完了とみなす一般的な目安です。

電源電圧の半分になるのはいつですか？

時定数にln 2を掛けた時間のあとです。時定数の3分の2より少し長い時間で、そのときコンデンサの電圧はちょうど電源の50%になります。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

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

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

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)

リクエスト例

{
  "source_voltage": 5,
  "resistance": 1000,
  "capacitance": 0.000001,
  "time": 0.001
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.rc_circuit",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

ゼロまたは負の抵抗・静電容量は invalid_input で拒否します。

入力契約・応答の形・不正な RC 値

必須の有限四数を含む JSON 本体を POST してください。source_voltage はボルト、resistance はオーム、capacitance はファラド、time は充電開始からの秒です。利便のため別名も受け付けます—ソースは vs・Vs・supply_voltage・voltage、抵抗は r・R・ohms、容量は c・C・farads、時間は t・elapsed_time・seconds—ただし各量は一つのキーだけが現れ得ます。ゼロまたは負の抵抗・静電容量は invalid_input で失敗します。成功時、本体は整形入力、R×C の time_constant、主結果の capacitor_voltage、公式文字列を返します。成功 API 呼び出しは公開ベース $0.002/件を使い、検証失敗はプリペイド残高を消費しません。

RC 回路の電圧計算機が実務で効く場面

既知のステップを既知の RC に加える本番フィクスチャは、本エンドポイントを呼び、標本化した電圧が閉形式と機器公差内で一致することを主張できます。実装は純粋な parse のティア A のため、成功呼び出しは公開の $0.002 でモデルトークンも外向きネットワークもなく、無効入力は残高を消費しません。

技術的な質問

RC 回路のコンデンサ電圧はどう計算しますか？

有限の source_voltage Vs（ボルト）、resistance R（オーム）、capacitance C（ファラド）、time t（秒）を送ってください。API は Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/(R×C))) と時定数 τ = R×C を返します。

RC 回路計算機の料金はいくらですか？

ブラウザツールは無料でローカル実行です。API 要求は成功 1 件あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

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コンデンサ電圧が RC 指数関数からどう従うか

入力契約・応答の形・不正な RC 値

RC 回路の電圧計算機が実務で効く場面

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電源投入遅延とリセット網

CI フィクスチャと解答キー

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関連ツール

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エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

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RC 回路の電圧計算機が実務で効く場面

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