ForHosting KIT · 開発者向けツール

指定時間後のRC放電電圧計算

このRC放電電圧計算ツールでは、コンデンサが抵抗を通して指定時間だけ放電した後に残る電圧を求められます。初期電圧、オーム単位の抵抗値、ファラド単位の静電容量、秒単位の経過時間をご入力ください。標準的な指数減衰曲線に基づく残留電圧に加え、RC時定数、減衰係数、初期電圧に対する残存率も表示します。指数関数を手計算せずに、タイミング回路、電源遮断時の挙動、センサーの保持時間、コンデンサの安全性を検討する際に役立ちます。

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RC放電式による電圧変化の考え方

充電されたコンデンサは、毎秒同じ電圧ずつ低下するわけではありません。抵抗を接続すると、電圧はV(t) = V0 × exp(−t/(R × C))に従います。V0は放電開始時の電圧、tは秒単位の経過時間、Rはオーム単位の抵抗、Cはファラド単位の静電容量です。R × Cの積が秒単位の時定数τになります。本ツールはこの式を直接評価し、電圧と確認用の補助値を返します。1時定数後には初期電圧の約36.8パーセント、2時定数後には約13.5パーセント、5時定数後には1パーセント未満が残ります。理想的な曲線は連続的にゼロへ近づきますが、有限時間内に厳密なゼロにはなりません。そのため、単に空になったと考えるのではなく、論理しきい値、最低動作電圧、接触安全電圧など、回路に応じた具体的な基準と比較してください。

単位をそろえた入力と結果の読み方

初期電圧はボルト、抵抗はオーム、静電容量はファラド、時間は秒でご入力ください。一般的な部品表示は事前に変換します。10 kΩは10,000オーム、100 µFは0.0001ファラド、250 msは0.25秒です。単位を明確にするため、10kや100uFのような文字列ではなく数値を受け付けます。理想モデルの指数を定義できるよう、抵抗と静電容量はゼロより大きい必要があります。時間と初期電圧はゼロでも構いませんが、負の値は使用できません。残留電圧は初期電圧と同じ電圧尺度です。減衰係数はゼロから1までの比率で、残存率は同じ比率をゼロから100までで表します。設計判断では、丸めた時定数の個数だけに頼らず、計算電圧を実際のしきい値と必ず比較してください。

理想モデルと実回路上の限界

この計算では、静電容量が一定の理想コンデンサが1つの固定抵抗を通して放電すると仮定します。実回路では、負荷が電圧で変化する場合、半導体経路が非線形な場合、漏れ電流が別の放電経路になる場合、等価直列抵抗で初期段差が生じる場合などに差が出ます。部品公差も時定数に影響します。±5パーセントの抵抗と±20パーセントのコンデンサでは、公称値による結果から大きくずれる可能性があります。温度、経年変化、誘電体吸収、測定器も変動要因です。設計では、想定できる最小値と最大値でも計算し、範囲をご確認ください。安全作業では、この理想値だけで蓄積エネルギーがないと判断せず、実電圧を測定して機器の手順に従ってください。こうした限界内では、予備解析、放電抵抗の選定、リセット遅延、しきい値確認に有効です。APIリクエストの料金は$0.002で、外部データは使用しません。

活用例

放電抵抗の所要時間を決める

電源遮断後のコンデンサ電圧を見積もり、保守や取り扱いに必要な安全しきい値と比較します。

電源遮断タイミングを確認する

RCノードがリセット、イネーブル、監視回路のしきい値を下回る時点を予測します。

保持電圧を見積もる

既知の停電時間後に、等価負荷抵抗を通して残る理想的なコンデンサ電圧を求めます。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

抵抗を通して放電する理想コンデンサの指数曲線V(t) = V0 × exp(−t/(R × C))を使用します。

入力単位は何ですか？

電圧はボルト、抵抗はオーム、静電容量はファラド、経過時間は秒でご入力ください。

コンデンサはいつ完全に放電しますか？

理想指数曲線は有限時間内に厳密なゼロにはなりません。回路または安全要件に適した実用しきい値を設定してください。

実測電圧が異なるのはなぜですか？

部品公差、漏れ電流、可変負荷、温度、誘電体特性、測定インピーダンスによって実際の曲線は変化します。

API計算の料金はいくらですか？

APIリクエスト1件あたり$0.002です。計算は決定的であり、ネットワークサービスを使用しません。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"initial_voltage":12,"resistance":10000,"capacitance":0.0001,"time":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "initial_voltage": 12,
    "resistance": 10000,
    "capacitance": 0.0001,
    "time": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "initial_voltage": 12,
    "resistance": 10000,
    "capacitance": 0.0001,
    "time": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"initial_voltage":12,"resistance":10000,"capacitance":0.0001,"time":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"initial_voltage":12,"resistance":10000,"capacitance":0.0001,"time":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/rc-discharge-voltage", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "initial_voltage": 12,
  "resistance": 10000,
  "capacitance": 0.0001,
  "time": 2
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.rc_discharge_voltage",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

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