Qu'est-ce que la fréquence de coupure ?
La fréquence de coupure (aussi appelée fréquence de coude ou fréquence à -3 dB) d'un filtre RC du premier ordre correspond au point où la puissance du signal de sortie chute à la moitié de la puissance d'entrée — soit une baisse de tension d'environ 70,7 %. En dessous de cette fréquence, un filtre passe-bas laisse passer les signaux librement ; au-dessus, ils sont de plus en plus atténués. Ce calculateur fonctionne aussi bien pour les configurations RC passe-bas que passe-haut, puisque les deux partagent la même formule de coupure.
Comment l'utiliser
Saisissez la résistance R en ohms et la capacité C en farads. Le calculateur renvoie la fréquence de coupure en hertz ainsi que la constante de temps RC. Pensez à convertir les préfixes : 1 kΩ = 1000 Ω, 1 µF = 0,000001 F, 1 nF = 0,000000001 F.
La formule expliquée
La fréquence de coupure est donnée par $$f_c = \frac{1}{2\pi \, \text{R }(\Omega) \cdot \text{C (F)}}$$ Le facteur \(2\pi\) convertit la pulsation de coupure (\(\omega_c = 1/RC\), en radians par seconde) en fréquence ordinaire exprimée en hertz. Le produit \(RC\) correspond à la constante de temps \(\tau\), si bien que la formule peut aussi s'écrire \(f_c = 1 / (2\pi\tau)\).
Exemple concret
Supposons \(R = 1000\ \Omega\) et \(C = 1\ \mu\text{F}\) (0,000001 F). On obtient alors \(RC = 0{,}001\ \text{s}\), et \(2\pi RC \approx 0{,}0062832\). Donc $$f_c = \frac{1}{0{,}0062832} \approx 159{,}15\ \text{Hz}$$ Il s'agit d'une valeur de filtre audio très courante.
Questions fréquentes
Cela fonctionne-t-il aussi pour les filtres passe-haut ? Oui — un filtre RC passe-haut du premier ordre suit exactement la même formule de fréquence de coupure que sa version passe-bas.
Quelles unités utiliser ? Des ohms pour la résistance et des farads pour la capacité. Convertissez d'abord les microfarads et les nanofarads en farads.
Qu'est-ce que la constante de temps ? \(\tau = RC\) est le temps (en secondes) nécessaire au circuit pour se charger ou se décharger jusqu'à environ 63,2 % de sa valeur finale.
