Kondansatör Şarj Süresi Hesaplayıcı nedir?
Bu araç, basit bir RC (direnç–kondansatör) devresinde bir kondansatörün bir direnç üzerinden nasıl şarj olduğunu modeller. Devreye bir DC kaynak bağlandığında, kondansatör gerilimi üstel olarak kaynak gerilimine doğru yükselir. Hesaplayıcı; seçtiğiniz herhangi bir andaki gerilimi, devrenin zaman sabitini, şarj yüzdesini ve neredeyse tam doluma ulaşmak için gereken süreyi verir.
Nasıl kullanılır?
Kaynak gerilimini (Vs) volt cinsinden, seri direnci (R) ohm cinsinden, kapasiteyi (C) mikrofarad (µF) cinsinden ve geçen süreyi (t) saniye cinsinden girin. Hesaplayıcı mikrofaradı otomatik olarak farada çevirir ve üstel şarj denklemini uygular.
Formülün açıklaması
Kondansatör gerilimi şu denkleme uyar:
$$V(t) = \text{V}_s \left( 1 - e^{-t/RC} \right)$$R ile C'nin çarpımı, saniye cinsinden ölçülen zaman sabiti τ'dur. Bir zaman sabiti sonunda kondansatör kaynak geriliminin yaklaşık %63,2'sine ulaşır; beş zaman sabiti (\(5\tau\)) sonunda ise yaklaşık %99,3 oranında dolar ki bu, pratikte "tam dolu" sayılır.
Örnek hesaplama
Diyelim ki Vs = 12 V, R = 1.000 Ω ve C = 100 µF (0,0001 F). Zaman sabiti
$$\tau = 1000 \times 0{,}0001 = 0{,}1 \text{ s}$$olur. t = 0,1 s (bir τ) sonra
$$V(t) = 12 \times \left( 1 - e^{-1} \right) = 12 \times 0{,}6321 \approx 7{,}585 \text{ V}$$yani kaynağın yaklaşık %63,2'si kadardır.
Sık Sorulan Sorular
µF neden farada çevriliyor? Formül SI birimlerini kullandığı için mikrofaradı 1.000.000'a bölmek gerekir.
Kondansatör ne zaman "tam" dolar? Matematiksel olarak hiçbir zaman %100'e ulaşmaz; ancak \(5\tau\) sonra %99'un üzerinde dolar ve bu da tam dolu kabul edilir.
Deşarj için de çalışır mı? Hayır — bu hesaplayıcı şarjı modeller. Deşarj ise \(V(t) = \text{V}_s \times e^{-t/RC}\) denklemine uyar.
