Calculadora de constante de tiempo RC
Ingresa una resistencia y un capacitor para obtener la constante de tiempo RC τ, cuánto tarda el capacitor en cargarse o descargarse y el voltaje en cualquier momento. Una tabla y un gráfico muestran la curva de 0 a 5τ.
Última actualización:
También se usa como voltaje inicial al descargar
Voltaje en este momento desde que empieza la carga o la descarga
Cómo usar Calculadora de constante de tiempo RC
- Ingresa la resistencia y elige Ω, kΩ o MΩ.
- Ingresa la capacitancia en pF, nF, µF, mF o F.
- Ingresa el voltaje de alimentación (y, si quieres, un tiempo t).
- Lee τ, el tiempo de estabilización 5τ y la frecuencia de corte.
- Revisa el voltaje en el tiempo t, la tabla y el gráfico.
Fórmulas de carga y descarga RC
| Magnitud | Fórmula |
|---|---|
| Constante de tiempo | τ = R × C |
| Voltaje de carga | V(t) = Vs × (1 − e−t/τ) |
| Voltaje de descarga | V(t) = V₀ × e−t/τ |
| Corriente (ambos) | I(t) = (V ÷ R) × e−t/τ |
| Tiempo para llegar a una fracción p al cargar | t = −τ × ln(1 − p) |
| Frecuencia de corte | fc = 1 ÷ (2πRC) |
| Energía almacenada | E = ½ × C × V² |
Porcentaje de carga en cada constante de tiempo
| Tiempo | Cargado (% de Vs) | Restante al descargar |
|---|---|---|
| 1τ | 63.21% | 36.79% |
| 2τ | 86.47% | 13.53% |
| 3τ | 95.02% | 4.98% |
| 4τ | 98.17% | 1.83% |
| 5τ | 99.33% | 0.67% |
Los capacitores reales tienen tolerancias de ±5% a ±20% (los electrolíticos a menudo −20%/+80%), y la corriente de fuga hace que los circuitos de temporización de valores grandes sean menos precisos, así que toma el resultado como una estimación de diseño.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la constante de tiempo RC?
La constante de tiempo τ (tau) de un circuito resistencia-capacitor es τ = R × C, en segundos cuando R está en ohmios y C en faradios. Tras una τ, un capacitor que se carga llega a cerca del 63.2% del voltaje de alimentación, y uno que se descarga baja a cerca del 36.8% de su voltaje inicial.
¿Cuánto tarda un capacitor en cargarse por completo?
En teoría nunca llega exactamente al 100%, pero tras 5τ está al 99.33%, lo que en la práctica se considera carga completa. Con 10 kΩ y 100 µF, τ = 1 s, así que queda prácticamente lleno tras unos 5 segundos.
¿Cuál es la fórmula del voltaje del capacitor durante la carga?
V(t) = Vs × (1 − e^(−t/RC)), donde Vs es el voltaje de alimentación. Al descargarse desde V₀ es V(t) = V₀ × e^(−t/RC). En ambos casos la corriente decae como I(t) = I₀ × e^(−t/RC).
¿Qué relación hay entre la constante de tiempo RC y la frecuencia de corte?
En un filtro RC simple pasa bajos o pasa altos, la frecuencia de corte de −3 dB es f_c = 1 ÷ (2π × R × C) = 1 ÷ (2πτ). Una resistencia de 1 kΩ con un capacitor de 100 nF da τ = 100 µs y f_c ≈ 1.59 kHz.
¿Cuánto tarda en llegar a la mitad del voltaje?
Un capacitor que se carga tarda τ × ln 2 ≈ 0.693τ en llegar al 50% (o uno que se descarga en bajar al 50%). Llegar al 90% tarda τ × ln 10 ≈ 2.303τ.
¿El voltaje de alimentación cambia la constante de tiempo?
No. τ depende solo de R y C. El voltaje de alimentación determina el voltaje final, la corriente y la energía almacenada, pero la forma y los tiempos de la curva son los mismos.
¿Se prueban todas las herramientas de FreeToolCabin para comprobar su calidad y precisión?
Sí. Cada herramienta del sitio pasa pruebas automáticas en navegadores reales para comprobar que el resultado es correcto y que no hay errores. Si encuentras un fallo o tienes una sugerencia, escríbenos a [email protected] y lo revisaremos.
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