Расчет rc цепочки онлайн: Калькулятор RC цепи на постоянном токе: Заряд и Разряд

Random converter

• Калькуляторы
• Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Калькулятор импеданса последовательной RC-цепи

Калькулятор определяет импеданс и фазовый сдвиг для последовательно соединенных конденсатора и резистора для заданной частоты синусоидального сигнала.

Пример. Рассчитать импеданс конденсатора 500 мкФ и резистора 0,2 Ом на частоте 25 кГц.

Входные данные

Сопротивление, R

миллиом (мОм)ом (Ом)килоом (кОм)мегаом (МОм)

Емкость, С

фарад (Ф)микрофарад (мкФ)нанофарад (нФ)пикофарад (пФ)

Частота, f

герц (Гц)миллигерц (мГц)килогерц (кГц)мегагерц (МГц)гигагерц (ГГц)

Поделиться

Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры

Twitter Facebook Google+ VK

Закрыть

Выходные данные

Угловая частота ω= рад/с

Емкостное реактивное сопротивление X_C= Ом

Полный импеданс RC |Z_RC|= Ом

Фазовый сдвигφ = ° = рад

Введите значения сопротивления, емкости и частоты, выберите единицы измерения и нажмите кнопку Рассчитать. Попробуйте ввести нулевые или бесконечно большие значения величин, чтобы посмотреть как будет себя вести эта цепь. Бесконечная частота не поддерживается. Для ввода значения бесконечность наберите inf.

Для расчетов используются указанные ниже формулы:

Здесь

Z_LC — импеданс цепи LC в омах (Ом),

ω = 2πf — угловая частота в рад/с,

f — частота в герцах (Гц),

R сопротивление в омах (Ом),

C — емкость в фарадах (Ф),

φ — фазовый сдвиг между полным напряжением V_T и полным током I_T в градусах (°) или радианах и

j — мнимая единица

Для расчета введите емкость, сопротивление, частоту и выберите единицы измерения. Импеданс RC -цепи будет показан в омах, сдвиг фаз в градусах и радианах. Также будет рассчитано емкостное реактивное сопротивление.

График зависимости импеданса Z_RC последовательной RC-цепи от частоты f при различных величинах сопротивления и емкости показывает обратно пропорциональную зависимость импеданса от частоты

Векторная диаграмма последовательной RC-цепи показывает, что общий ток отстает от общего напряжения на угол от 0 до 90°. Отметим, что если закоротить резистор, то угол будет равен 90° (чисто реактивная нагрузка), а если закоротить конденсатор, то угол будет равен 0° (чисто активная нагрузка)

Простейшая RC-цепь состоит из резистора и конденсатора, соединенных последовательно и питающихся от общего источника напряжения. Через конденсатор и резистор течет один и тот же ток, потому что они соединены последовательно. Напряжения на конденсаторе V_C и резисторе V_R показаны на диаграмме под прямым углом друг к другу. Их сумма всегда больше, чем полное напряжение V_T.

Если посмотреть на приведенную выше формулу для расчета импеданса, можно заметить, что она выглядит как уравнение для расчета гипотенузы прямоугольного треугольника. Это связано с тем, что в графической форме импеданс последовательной RC-цепи выглядит так, как показано выше на векторной диаграмме, где активное сопротивление R находится на горизонтальной оси, а реактивное сопротивление X_C находится на вертикальной оси. Гипотенуза полученного прямоугольного треугольника является импедансом цепи , а фазовый угол — это угол между горизонтальной осью и вектором импеданса.

Фазовый угол изменяется от 0° для чисто резистивной цепи до –90° для чисто емкостной цепи. Из треугольника напряжений получаем:

Фазовый угол определяется с помощью обратной функции (арктангенса):

В последовательной RC-цепи с источником синусоидального сигнала синусоида тока опережает синусоиду напряжения на угол от 0° (для чисто резистивной цепи) до 90° (для чисто емкостной цепи). Иными словами, напряжение отстает от тока по фазе на угол φ (0° ≤ φ ≤ 90°.). Если напряжение V выразить в форме V = V_msin(2πft), то ток I будет равен I = I_msin(2πft – φ), где V_m и I_m — амплитуды напряжения и тока, f — частота (постоянная величина), φ — фазовый угол (также постоянная величина) и t — время (переменная величина)

В последовательной RL-цепи один и тот же ток протекает через катушку и резистор. Напряжение на катушке V_C отстает от общего тока на 90°, а на резисторе находится в фазе с током. Согласно второму закону Кирхгофа (для напряжений), сумма падений напряжения на элементах цепи должна быть равна общему напряжению V_T. Напряжения на резисторе V_R и конденсаторе V_C сдвинуты по фазе на 90°, поэтому они складываются с помощью векторной диаграммы и полное напряжение определяется по формуле:

Отметим, что полное напряжение всегда меньше суммы падений напряжения на резисторе и катушке — точно так же, как в прямоугольном треугольнике гипотенуза всегда меньше суммы катетов.

Режимы отказа элементов

А что если в этой схеме отказал один из элементов? Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть соответствующие режимы отказа:

Особые режимы работы цепи

Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть как работает калькулятор в особых режимах:

Различные режимы работы на постоянном токе

Короткое замыкание

Обрыв цепи

Чисто емкостная цепь

Примечания

• Нулевая частота в объяснениях поведения этой цепи означает постоянный ток. Если f = 0, предполагается, что цепь подключена к идеальному источнику напряжения.
• При нулевой частоте реактивное сопротивление конденсатора считается нулевым, если его емкость бесконечно большая. Если же емкость конденсатора конечная или нулевая, его реактивное сопротивление бесконечно большое и для источника постоянного напряжения он представляет собой обрыв цепи, иными словами отсутствующий конденсатор.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Вас могут заинтересовать и другие калькуляторы из группы «Электротехнические и радиотехнические калькуляторы»:

Калькулятор резистивно-емкостной цепи

Калькулятор параллельных сопротивлений

Калькулятор параллельных индуктивностей

Калькулятор емкости последовательного соединения конденсаторов

Калькулятор импеданса конденсатора

Калькулятор импеданса катушки индуктивности

Калькулятор взаимной индукции

Калькулятор взаимоиндукции параллельных индуктивностей

Калькулятор взаимной индукции — последовательное соединение индуктивностей

Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RL-цепи

Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной LC-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи

Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи

Калькулятор аккумуляторных батарей

Калькулятор литий-полимерных аккумуляторов для дронов

Калькулятор индуктивности однослойной катушки

Калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки для устройств радиочастотной идентификации (RFID) и ближней бесконтактной связи (NFC)

Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей

Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов

Калькулятор цветовой маркировки резисторов

Калькулятор максимальной дальности действия РЛС

Калькулятор зависимости диапазона однозначного определения дальности РЛС от периода следования импульсов

Калькулятор радиогоризонта и дальности прямой радиовидимости РЛС

Калькулятор радиогоризонта

Калькулятор эффективной площади антенны

Симметричный вибратор

Калькулятор частоты паразитных субгармоник (алиасинга) при дискретизации

Калькулятор мощности постоянного тока

Калькулятор мощности переменного тока

Калькулятор пересчета ВА в ватты

Калькулятор мощности трехфазного переменного тока

Калькулятор преобразования алгебраической формы комплексного числа в тригонометрическую

Калькулятор коэффициента гармонических искажений

Калькулятор законов Ома и Джоуля — Ленца

Калькулятор времени передачи данных

Калькулятор внутреннего сопротивления элемента питания батареи или аккумулятора

Калькуляторы Электротехнические и радиотехнические калькуляторы

Пост. времени τ RC и частота среза RC-фильтра

?

Создает ссылку для сохранения или обмена текущими настройками

?

Установите текущие настройки зубьев как «Исходные» (красный), затем измените зубья звездочки, чтобы сравнить новые с оригинальными (зеленый).

Скорость
Максимальная скорость