Calculadora de voltaje de descarga RC en el tiempo

Introduzca el voltaje inicial, la resistencia en ohmios, la capacitancia en faradios y el tiempo transcurrido en segundos. El resultado sigue la curva de decaimiento exponencial estándar y también muestra la constante de tiempo RC, el factor de decaimiento y el porcentaje del voltaje inicial restante. Resulta útil para comprobar circuitos temporizadores, apagados, autonomía de sensores y estimaciones de seguridad sin evaluar manualmente la ecuación exponencial.

Cómo describe el voltaje la ecuación de descarga RC

Un condensador cargado no pierde la misma cantidad de voltios cada segundo. Al conectarlo a una resistencia, su voltaje sigue la relación exponencial V(t) = V0 × exp(−t/(R × C)). V0 es el voltaje cuando comienza la descarga, t es el tiempo transcurrido en segundos, R es la resistencia en ohmios y C es la capacitancia en faradios. El producto R × C es la constante de tiempo τ en segundos. La calculadora evalúa directamente esta ecuación y devuelve el voltaje junto con valores auxiliares para facilitar su revisión. Tras una constante de tiempo queda cerca del 36.8 por ciento del voltaje inicial; tras dos, alrededor del 13.5 por ciento, y tras cinco, menos del uno por ciento. La curva matemática se aproxima continuamente a cero, pero no lo alcanza en un tiempo finito. Por ello conviene trabajar con un umbral lógico, un voltaje operativo mínimo o un valor seguro al contacto, en vez de suponer que el condensador está simplemente vacío.

Introduzca unidades coherentes e interprete el resultado

Use voltios para el voltaje inicial, ohmios para la resistencia, faradios para la capacitancia y segundos para el tiempo. Convierta antes las marcas habituales: 10 kΩ son 10,000 ohmios, 100 µF son 0.0001 faradios y 250 ms son 0.25 segundos. La calculadora admite valores numéricos simples, no textos como 10k o 100uF, para que las unidades sean explícitas. La resistencia y la capacitancia deben ser mayores que cero, pues un valor nulo deja indefinido el exponente de este modelo ideal. El tiempo y el voltaje inicial pueden ser cero, pero no negativos. El voltaje restante conserva la escala de la entrada. El factor de decaimiento va de cero a uno y el porcentaje restante expresa la misma proporción de cero a 100. Compare siempre el voltaje calculado con el umbral real de su diseño, no solo con un número redondeado de constantes de tiempo.

Comprenda el modelo ideal y sus límites prácticos

El cálculo supone un condensador ideal, de capacitancia constante, que se descarga por una única resistencia fija. Un circuito real puede diferir si la carga cambia con el voltaje, existe una ruta semiconductora no lineal, las fugas añaden otra vía o la resistencia serie equivalente provoca un salto inicial. Las tolerancias también alteran la constante de tiempo: una resistencia de ±5 por ciento y un condensador de ±20 por ciento pueden producir un voltaje bastante distinto del nominal. La temperatura, el envejecimiento, la absorción dieléctrica y el instrumento de medida añaden variación. Para diseñar, repita el cálculo con los valores mínimos y máximos plausibles. En trabajos de seguridad, no tome este resultado ideal como prueba de ausencia de energía: mida el voltaje real y siga el procedimiento del equipo. Dentro de estos límites, la ecuación sirve para análisis preliminares, seleccionar resistencias de descarga, prever retardos de reinicio o verificar un umbral. Cada solicitud API cuesta $0.002 y no requiere datos externos.