Calculadora de constante de tempo RC e frequência de corte

Calcula a constante de tempo RC, o tempo de carga até uma tensão desejada e a frequência de corte de um filtro RC passa-baixa ou passa-alta. Também encontra a reatância e a frequência de ressonância LC.

Como usar

1. Em “Constante de tempo”, informe a “Resistência (R)” e a “Capacitância (C)” para ver τ e a curva de carga; acrescente tensões para obter o tempo até um valor desejado.
2. Em “Frequência de corte”, escolha o “Tipo de filtro” e informe dois entre R, C e fc; o terceiro e um diagrama de Bode aparecem.
3. Digite um valor em “Verificar uma frequência” para ver o ganho em dB e a fase nessa frequência.
4. Em “Reatância e ressonância”, calcule Xc, XL ou a frequência de ressonância LC da mesma forma.

Como funciona

• As unidades são escolhidas ao lado de cada caixa ou digitadas como prefixos, como 4k7, 100n ou 2.2u.
• τ = R × C, fc = 1 ÷ (2π × R × C), Xc = 1 ÷ (2π × f × C) e XL = 2π × f × L. Um filtro RC de primeira ordem cai 20 dB por década além da frequência de corte.
• Os componentes são considerados ideais, sem resistência da fonte e sem carga. Uma carga na saída muda a frequência de corte.

Perguntas frequentes

Como calcular a constante de tempo RC?

τ = R × C. Com 10 kΩ e 100 µF, dá 1 segundo. Depois de 1τ o capacitor está 63,2% carregado, e depois de 5τ, mais de 99%.

Qual é a fórmula da frequência de corte de um filtro RC?

fc = 1 ÷ (2π × R × C). Com 1 kΩ e 100 nF, dá cerca de 1,59 kHz, onde a saída fica em −3,01 dB e a fase em ∓45°.

Quanto tempo um capacitor leva para carregar até uma certa tensão?

t = τ × ln((fonte − inicial) ÷ (fonte − desejada)). Com τ = 1 segundo e uma fonte de 5 V, carregar de 0 V a 3,3 V leva cerca de 1,08 segundo.

Como calcular a frequência de ressonância LC?

f0 = 1 ÷ (2π × √(L × C)). Com 10 mH e 100 nF, dá cerca de 5,03 kHz, onde XL é igual a Xc.