Calculateur de circuit RC
Avec 5 V à travers 1 kΩ vers 1 µF, le condensateur atteint environ 3,16 V après 1 ms, soit une constante de temps. Indiquez source, résistance, capacité et temps écoulé pour obtenir la tension du condensateur et la constante de temps. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Tension de la source
- 5
- Résistance
- 1 000
- Capacité
- 0,000001
- Temps
- 0,001
- Constante de temps
- 0,001
- Tension du condensateur
- 3,1606027941
Un circuit de charge RC est le réseau du premier ordre du manuel : une source continue, une résistance en série et un condensateur initialement déchargé. Fermer l'interrupteur n'envoie pas le condensateur d'un coup au rail ; la tension grimpe selon une exponentielle douce dont la vitesse est fixée par le produit RC. Les étudiants qui vérifient des traces de laboratoire, les techniciens qui dimensionnent un délai et les auteurs de micrologiciel qui choisissent une fenêtre de brown-out ont besoin de la tension du condensateur à un instant écoulé choisi, et non d'un graphe à lire à l'œil. Ce calculateur de circuit RC prend la tension de source, la résistance, la capacité et le temps écoulé, puis renvoie la tension du condensateur à partir de Vc(t) = Vs fois un moins e à la moins t sur RC.
Comment la tension du condensateur découle de l'exponentielle RC
Partez de la loi des mailles de Kirchhoff sur une boucle série contenant une source constante Vs, une résistance R et un condensateur C initialement déchargé. L'équation de maille est R C dVc sur dt plus Vc égale Vs. Avec Vc de zéro égale à zéro à l'instant de commutation, la solution unique est Vc de t égale à Vs fois un moins e à la moins t sur tau, où la constante de temps tau vaut R fois C.
Cette forme fermée est ce que ce calculateur de circuit RC évalue : quatre nombres finis en entrée, une tension de condensateur en sortie, plus les entrées renvoyées et tau afin que vous puissiez vérifier l'arithmétique. Après une constante de temps la tension vaut environ 63.2 pour cent de la source ; après ln deux fois tau elle vaut cinquante pour cent ; après trois tau près de 95 pour cent ; et après cinq tau près de 99.3 pour cent, la règle classique de stabilisation.
À t égal à zéro l'exponentielle vaut un et la tension du condensateur est nulle, ce qui correspond à la condition initiale. Lorsque t croît sans borne l'exponentielle s'évanouit et la tension du condensateur s'approche de la source sans jamais l'atteindre tout à fait en un temps fini.
Où un calculateur de tension de circuit RC trouve sa place
Les cours de laboratoire demandent la tension du condensateur à un tau, trois tau et cinq tau afin que les étudiants placent des curseurs d'oscilloscope sur l'exponentielle idéale avant de passer à la décharge et aux filtres.
Les réseaux de délai à la mise sous tension, les superviseurs de reset et les blocs RC de soft-start sont dimensionnés pour qu'une tension de condensateur se trouve à une fraction connue du rail à un instant choisi ; évaluer V de t est la vérification directe après le choix de R et C.
Les équipes de mise en route embarquée convertissent un timeout de micrologiciel en la tension que le nœud analogique devrait avoir atteinte, puis ajoutent une marge afin que détecteurs de brown-out et fenêtres de verrouillage PLL ne courent pas contre l'exponentielle. Conservez la page inverse de temps de charge, celle de tau égal à R C et celles d'énergie du condensateur sur des URL distinctes, afin que chaque intention de recherche ait un outil clair plutôt qu'une page multi-formules surchargée qui confond étudiants et moteurs de recherche.
Cas d’usage
Exercices de charge RC en laboratoire
Calculez la tension du condensateur à 1τ, 3τ et 5τ afin que les étudiants placent des curseurs d'oscilloscope sur l'exponentielle idéale sans lire un graphe à l'œil.
Réseaux de délai à la mise sous tension et de reset
Vérifiez la tension du condensateur à un timeout de micrologiciel ou dans une fenêtre de comparateur après avoir choisi R et C pour un superviseur ou un bloc de soft-start.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si la résistance ou la capacité est nulle ou négative ?
Un circuit de charge RC série exige R et C strictement positifs pour que la constante de temps soit bien définie ; ces échecs ne sont pas facturés.
Quelle tension obtient-on après une constante de temps ?
Environ 63.2 pour cent de la source : Vc(τ) = Vs × (1 − 1/e). Après cinq constantes de temps le condensateur est près de 99.3 pour cent de Vs, la règle habituelle de stabilisation.
Faut-il envoyer des microfarads et des kiloohms ou des unités SI de base ?
Pour 1 µF passez 1e-6 ; pour 1 kΩ passez 1000. Les chaînes de préfixe comme "1uF" ne sont pas analysées.
Combien coûte le calculateur de circuit RC ?
L'outil du navigateur est gratuit et s'exécute en local.
Combien de temps faut-il pour charger complètement un condensateur ?
En théorie, il n'y arrive jamais tout à fait. Il dépasse environ 95 % de la source après trois constantes de temps et environ 99,3 % après cinq, la règle pratique habituelle pour le considérer chargé.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre 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", {
method: "POST",
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"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
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"resistance": 1000,
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"time": 0.001
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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)Exemple de requête
{
"source_voltage": 5,
"resistance": 1000,
"capacitance": 0.000001,
"time": 0.001
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.rc_circuit",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Une résistance ou une capacité nulle ou négative est rejetée avec invalid_input, car une constante de temps non positive n'est pas un circuit de charge.
Contrat d'entrée, forme de la réponse et valeurs RC illicites
Les valeurs numériques et les chaînes numériques sont toutes deux acceptées afin que formulaires et collage de tableur restent pratiques ; les chaînes de préfixe SI telles qu'un microfarad écrit en texte ne sont pas analysées, donc passez un fois dix à la moins six pour une pièce d'un microfarad et mille pour une résistance d'un kiloohm. Résistance et capacité doivent être strictement supérieures à zéro. Le temps écoulé doit être supérieur ou égal à zéro ; une horloge négative est rejetée plutôt que de produire un nombre absurde d'allure décharge à partir de la formule de charge. Une vérification de cours est un kiloohm et un microfarad à cinq volts après une milliseconde, soit un tau, et doit renvoyer environ 3.16 V, ou 63 pour cent de la source. Envoyez un corps JSON en POST avec quatre nombres finis obligatoires : source_voltage en volts, resistance en ohms, capacitance en farads et time en secondes depuis le début de la charge. Des alias sont acceptés par commodité—vs, Vs, supply_voltage ou voltage pour la source ; r, R ou ohms pour la résistance ; c, C ou farads pour la capacité ; t, elapsed_time ou seconds pour le temps—mais une seule clé peut apparaître pour chaque grandeur. Une résistance ou une capacité nulle ou négative échoue avec invalid_input, car tau ne serait pas une constante de temps de charge positive et l'exponentielle serait indéfinie ou instantanée d'une façon que cet outil ne modélise pas. En cas de succès le corps renvoie les entrées nettoyées, time_constant comme R fois C, capacitor_voltage comme résultat principal et une chaîne de formule. Les appels API réussis utilisent la base publiée de $0.002 par élément ; les échecs de validation ne consomment pas le solde prépayé.
Où un calculateur de tension de circuit RC trouve sa place
Comme l'implémentation est un parse pur de palier A, chaque appel réussi coûte la base publiée $0.002 sans jetons de modèle ni réseau sortant, et une entrée invalide ne consomme pas le solde.
Cas d'intégration
Fixtures de CI et corrigés
Scriptez Vc(t)=Vs(1−e^(−t/RC)) avec le même module que le navigateur afin que les correcteurs automatiques partagent une seule vérité de référence pour les problèmes de circuit RC.
Questions techniques
Comment calcule-t-on la tension du condensateur dans un circuit RC ?
Envoyez source_voltage Vs fini en volts, resistance R en ohms, capacitance C en farads et time t en secondes. L'API renvoie Vc(t) = Vs × (1 − e^(−t/(R×C))) et la constante de temps τ = R×C.