Toolyard

RC 시정수란

숫자 하나가 곡선 전체를 설명한다

τ = R × C

R을 옴, C를 패럿으로 넣으면 τ는 초로 나옵니다. 커패시터가 그 저항을 통해 공급 전압의 63.2 %까지 충전되는 데 걸리는 시간이고, 이 하나의 숫자가 곡선의 나머지 모든 것을 정합니다.

10 kΩ과 100 µF이면 τ = 10,000 × 0.0001 = 1초.

시정수마다 얼마나 찼는지

  • 1τ: 63.2 %
  • 2τ: 86.5 %
  • 3τ: 95.0 %
  • 4τ: 98.2 %
  • 5τ: 99.3 %, 모든 데이터시트가 이 지점을 완전 충전으로 봅니다

방전은 같은 곡선을 아래로 따라갑니다. 1τ 뒤에 커패시터는 처음 값의 36.8 %까지 내려갑니다.

왜 63.2 %인가

충전은 V = Vs(1 − e−t/RC)를 따릅니다. t = RC에서 괄호 안은 1 − 1/e = 0.632입니다. 곡선은 끝까지 도달하지 않으므로 '완전 충전'은 어떤 순간이 아니라 약속입니다.

같은 숫자를 필터로 보면

RC 쌍은 저역 통과 필터이기도 하고, 그 꺾이는 점은

f = 1 ÷ (2πRC)

앞의 10 kΩ과 100 µF은 0.159 Hz를 줍니다. 측정값을 매끄럽게 하기에는 충분히 느리고, 오디오에는 턱없이 느립니다. 커패시터를 100 nF로 바꾸면 꺾이는 점이 159 Hz로 올라갑니다. 긴 시정수와 낮은 차단 주파수는 같은 사실을 두 방향에서 본 것입니다.

저장된 에너지

E = ½CV²

100 µF을 5 V까지 충전해도 1.25 mJ로 사실상 아무것도 아닙니다. 같은 용량이 전원 회로에서 400 V까지 충전되면 8 J이 되는데, 이는 다칠 수 있는 양이고, 그래서 그런 커패시터에는 방전 저항이 병렬로 붙어 있습니다.

1.1 RC는 어디서 나오는가

모노스테이블 모드의 555는 커패시터를 공급 전압의 3분의 2까지 충전합니다. 63.2 %가 아닙니다. 같은 지수 함수를 2/3에 대해 풀면 t = RC × ln(3) = 1.0986 RC가 나오고, 모든 555 데이터시트가 이를 1.1 RC로 반올림합니다. 곡선은 같고 읽는 높이만 다릅니다.

부품 고르기

같은 τ는 큰 저항과 작은 커패시터로도, 그 반대로도 만들 수 있습니다. 커패시터를 작게 가는 쪽을 고르세요. 용량이 큰 전해 커패시터는 누설이 있고 온도에 따라 값이 밀리며 시간이 지나면 변하고, 허용 오차도 흔히 ±20 %입니다. 오차 10 % 저항에 작은 필름 커패시터를 쓰는 조합이 반대쪽보다 훨씬 재현성이 좋습니다.

도구

RC 시정수 계산기는 τ, 충전 시간, 차단 주파수, 저장 에너지를 줍니다. 555 타이머 계산기는 위의 1.1 RC를 쓰고, 옴의 법칙 계산기는 정상 상태를, LED 저항 계산기는 옆에 붙는 저항을 다룹니다.

이 가이드에서 쓰는 도구

다른 가이드

Windows에서 HEIC 파일 여는 방법PDF 파일 크기 줄이는 방법사진에서 위치 정보 삭제하는 방법동영상에서 오디오 추출하는 방법Wi-Fi QR 코드 만드는 방법PDF에 서명하는 방법파일 체크섬 확인하는 방법(SHA-256)PNG·JPG·WebP: 어떤 이미지 형식을 써야 할까?PDF 파일 합치는 방법이미지에서 글자 복사하는 방법JPG를 PDF로 변환하는 방법PDF를 JPG로 변환하는 방법PDF 나누기·페이지 추출 방법PDF를 회전해서 저장하는 방법PDF에 페이지 번호 넣는 방법PDF에 워터마크 넣는 방법Mac에서 HEIC를 JPG로 변환하는 방법WebP를 JPG로 변환하는 방법이미지 파일 크기 줄이는 방법동영상을 GIF로 변환하는 방법WAV를 MP3로 변환하는 방법강한 비밀번호 만드는 방법섭씨를 화씨로 바꾸는 방법GB와 GiB: 드라이브 용량이 적게 보이는 이유퍼센트 계산하는 방법두 날짜 사이 일수 계산하는 방법유닉스 타임스탬프란?두 텍스트 파일 비교하는 방법문서의 글자 수·단어 수 세는 방법스크린숏이나 이미지 속 QR 코드 읽는 방법해시란? MD5, SHA-1, SHA-256 쉽게 이해하기사진을 20 KB(또는 원하는 크기)로 압축하는 방법사진 배경 없애는 방법마이크 테스트하는 방법화면 불량 화소 확인하는 방법화면 녹화하는 방법iPhone 벨소리 만드는 방법보내기 위해 동영상 압축하는 방법PDF 비밀번호 푸는 방법PDF에 비밀번호 거는 방법PDF 양식 작성하는 방법PDF를 Word로 변환하는 방법사진 속 얼굴 흐리게 하는 방법BMI 계산하는 방법주택담보대출 상환액 계산하는 방법시간대가 다른 회의 일정 정하는 방법cron 표현식이란?DNA 서열의 역상보 서열 구하는 방법DNA를 단백질로 번역하는 방법GenBank를 FASTA로 변환하는 방법DNA 서열의 제한효소 자리 찾는 방법DNA 서열이나 단백질 서열 두 개를 정렬하는 방법PCR 프라이머 설계하고 확인하는 방법몰질량 구하는 방법화학 반응식 계수 맞추는 방법정해진 몰농도 용액 만드는 방법희석 계산하는 방법(C1V1 = C2V2)pH 구하는 방법A260으로 DNA 농도 구하는 방법라이게이션에 넣을 인서트 양 구하는 방법RPM을 g(RCF)로 바꾸는 방법혈구계산판으로 세포 세는 방법퍼넷 사각형 쓰는 방법50/30/20 규칙으로 예산 짜는 방법빚 갚기 눈덩이식과 눈사태식노후 자금은 얼마나 필요할까연봉을 시급으로 바꾸는 방법이익률과 마크업의 차이부가세·VAT·판매세 계산하는 방법청구서 만드는 방법얼마짜리 집을 살 수 있을까저항 색 코드 읽는 방법LED에 붙일 저항 고르는 방법케이블 전압 강하 계산하는 방법콘크리트는 얼마나 필요할까페인트는 얼마나 필요할까서브넷 계산하는 방법유효 숫자 규칙대출 원리금 상환은 어떻게 이루어질까ROI와 CAGR: 투자 수익률을 재는 법물가 상승이 저축을 갉아먹는 방식GPA 계산하는 법팁 계산하는 법지뢰찾기 공략: 패턴과 요령초보자를 위한 스도쿠 푸는 법2048 이기는 법솔리테어 공략: 더 많이 이기는 법타자 빨리 치는 법정규식 기초: 예시로 배우는 입문 가이드HEX, RGB, HSL 색상 코드Base64(와 URL 인코딩)란반감기 계산하는 법이상 기체 법칙 쉽게 이해하기분압 회로의 원리555 타이머 계산지붕 경사 계산하는 법보드풋 계산하는 법DNA·단백질 서열 통계 쉽게 이해하기연속 희석 하는 방법ΔΔCt로 qPCR 배수 변화 계산하는 방법프라이머 Tm과 어닐링 온도 구하는 방법A280으로 단백질 농도 측정하는 방법프라이머와 올리고 녹이는 방법바이러스 감염의 MOI 계산 방법한계 반응물 찾는 방법실험식 구하는 방법몰농도, 몰랄농도, 노르말농도의 차이PDF 글자 수·단어 수 세는 방법화면비 계산하는 방법옴의 법칙 사용법토크 계산 방법AWG와 mm²: 전선 굵기 이해하기미터 나사와 인치 나사집은 전월세가 나을까, 사는 게 나을까?프리랜서 시간당 단가 정하는 방법표준 곡선 만드는 방법IC50 구하는 방법PCR 마스터 믹스 만드는 방법아가로스 겔 만드는 방법SDS-PAGE 겔 만드는 방법스톡 용액 만드는 방법케이블 굵기 계산하기절삭 속도와 회전수 계산하기지붕 면적 계산하기PPI와 DPI팁을 공평하게 나누는 방법WAV와 MP3: 비트레이트와 파일 크기PDF 두 개를 비교하는 방법표준편차와 표준오차kW를 암페어로 바꾸기계단 계획하기타일은 몇 장 필요할까자갈은 얼마나 필요할까벽지는 얼마나 필요할까태양광 패널은 몇 장 필요할까가중 평균 계산 방법기말시험에서 몇 점이 필요할까분수 덧셈 방법이차방정식 푸는 방법t 검정 수행 방법