เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RC

คำนวณกราฟการชาร์จและการคายประจุของ RC, ค่าคงตัวเวลา และแรงดันไฟฟ้า ณ เวลาใดๆ สำหรับวงจรตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ รับสูตรทีละขั้นตอนและตารางค่าคงตัวเวลาที่สมบูรณ์

ตัวอย่างด่วน

R ความต้านทาน (Resistance)

C ความจุ (Capacitance)

V แรงดันแหล่งจ่าย / แรงดันเริ่มต้น

⚡ การชาร์จ ↓ การคายประจุ

t จุดเวลา (ไม่จำเป็น)

วินาที

Embed เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RC Widget

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RC

เครื่องคำนวณค่าคงที่เวลา RC จะคำนวณค่าคงที่เวลา (τ) สำหรับวงจรตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุ (RC) และแสดงการวิเคราะห์พฤติกรรมการชาร์จหรือการคายประจุอย่างครบถ้วน เพียงป้อนค่าความต้านทานและค่าความจุ พร้อมกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย เพื่อดูค่าคงที่เวลา, กราฟเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้า, ตารางค่าคงที่เวลาที่แสดงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 1τ ถึง 5τ, ความถี่คัตออฟ และการคำนวณทีละขั้นตอนพร้อมสูตร MathJax

ค่าคงที่เวลา RC คืออะไร?

ค่าคงที่เวลา RC แทนด้วยอักษรกรีก τ (tau) คือผลคูณของความต้านทาน (R) และความจุ (C) ในวงจร:

$$\tau = R \times C$$

มีหน่วยวัดเป็นวินาทีและเป็นคุณสมบัติพื้นฐานด้านเวลาของวงจร หลังจากผ่านไปหนึ่งค่าคงที่เวลา ตัวเก็บประจุที่กำลังชาร์จจะมีแรงดันไฟฟ้าถึงประมาณ 63.2% ของแรงดันแหล่งจ่าย ในขณะที่ตัวเก็บประจุที่กำลังคายประจุจะมีแรงดันลดลงเหลือประมาณ 36.8% ของแรงดันเริ่มต้น

สูตรการชาร์จและการคายประจุ

การชาร์จ (Charging): เมื่อเชื่อมต่อแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าเข้ากับตัวเก็บประจุที่ไม่มีประจุผ่านตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้นแบบเอกซ์โพเนนเชียล:

$$V(t) = V_{supply} \times \left(1 - e^{-t/\tau}\right)$$

การคายประจุ (Discharging): เมื่อถอดตัวเก็บประจุที่มีประจุออกจากแหล่งจ่ายแรงดันและเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าจะลดลงแบบเอกซ์โพเนนเชียล:

$$V(t) = V_{initial} \times e^{-t/\tau}$$

จุดเวลาที่สำคัญ

1τ — ชาร์จแล้ว 63.2% / เหลืออยู่ 36.8%
2τ — ชาร์จแล้ว 86.5% / เหลืออยู่ 13.5%
3τ — ชาร์จแล้ว 95.0% / เหลืออยู่ 5.0%
4τ — ชาร์จแล้ว 98.2% / เหลืออยู่ 1.8%
5τ — ชาร์จแล้ว 99.3% / เหลืออยู่ 0.7% (ถือว่าชาร์จเต็ม/คายประจุจนหมด)

ความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์ RC

การรวมกันของ R และ C ในรูปแบบเดียวกันนี้สามารถสร้างฟิลเตอร์แบบ low-pass หรือ high-pass พื้นฐานได้ ความถี่คัตออฟ (จุด −3 dB) คือ:

$$f_c = \frac{1}{2\pi \tau} = \frac{1}{2\pi R C}$$

ที่ความถี่นี้ แอมพลิจูดของสัญญาณเอาต์พุตจะลดลงเหลือ 70.7% ของสัญญาณอินพุต

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

ป้อนค่าความต้านทาน — ป้อนค่าความต้านทานและเลือกหน่วยที่เหมาะสม (Ω, kΩ หรือ MΩ)
ป้อนค่าความจุ — ป้อนค่าความจุและเลือกหน่วย (F, mF, µF, nF หรือ pF)
ป้อนแรงดันไฟฟ้า — ป้อนแรงดันแหล่งจ่าย (สำหรับการชาร์จ) หรือแรงดันเริ่มต้นของตัวเก็บประจุ (สำหรับการคายประจุ)
เลือกโหมด — เลือกระหว่างการชาร์จ (Charging) และการคายประจุ (Discharging)
ตัวเลือกเสริม: ป้อนจุดเวลา — ป้อนเวลาที่เจาะจง (เป็นวินาที) เพื่อคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำ ณ ขณะนั้น
คลิกคำนวณ — ตรวจสอบค่าคงที่เวลา, เส้นโค้งแรงดันไฟฟ้า, ตารางค่าคงที่เวลา และสูตรทีละขั้นตอน

การประยุกต์ใช้งานจริง

วงจรตั้งเวลา — การกำหนดเวลาแบบ RC เป็นพื้นฐานของวงจรไอซีไทม์เมอร์ 555 และวงจรหน่วงเวลาต่างๆ
การออกแบบฟิลเตอร์ — ฟิลเตอร์ RC แบบ low-pass และ high-pass เป็นองค์ประกอบพื้นฐานในการประมวลผลสัญญาณ
วงจรลดการกระเพื่อม (Debouncing) — วงจร RC ช่วยปรับการกระเพื่อมของสวิตช์กลไกในอิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลให้เรียบขึ้น
การกรองกระแสไฟเลี้ยง — ตัวเก็บประจุในแหล่งจ่ายไฟใช้การชาร์จ/คายประจุแบบ RC เพื่อลดสัญญาณรบกวน (ripple)
วงจรเซนเซอร์ — เซนเซอร์หลายชนิด (เช่น เซนเซอร์สัมผัส) อาศัยการวัดค่าคงที่เวลา RC

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ค่าคงที่เวลา RC คืออะไร?

ค่าคงที่เวลา RC (τ = R × C) มีหน่วยเป็นวินาที แสดงถึงเวลาที่ตัวเก็บประจุใช้ในการชาร์จไฟถึงประมาณ 63.2% ของแรงดันแหล่งจ่าย หรือคายประจุจนเหลือประมาณ 36.8% ของแรงดันเริ่มต้น เป็นพารามิเตอร์เวลาพื้นฐานของวงจรตัวต้านทาน-ตัวเก็บประจุใดๆ

ต้องใช้เวลานานเท่าใดในการชาร์จวงจร RC จนเต็ม?

โดยปกติจะถือว่าตัวเก็บประจุชาร์จเต็มหลังจากผ่านไป 5 เท่าของค่าคงที่เวลา (5τ) ซึ่งจะถึงระดับ 99.3% ของแรงดันแหล่งจ่าย สำหรับการใช้งานจริงหลายประเภท 3τ (95%) ก็เพียงพอแล้ว เวลาที่แน่นอนขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานและความจุในวงจรของคุณ

สูตรการชาร์จสำหรับวงจร RC คืออะไร?

แรงดันไฟฟ้าขณะชาร์จคือ V(t) = V_supply × (1 − e^−t/τ) โดยที่ V_supply คือแรงดันของแหล่งกำเนิด, t คือเวลาที่ผ่านไป และ τ = RC คือค่าคงที่เวลา แรงดันจะเพิ่มขึ้นแบบเอกซ์โพเนนเชียลจาก 0 เข้าหา V_supply

สูตรการคายประจุสำหรับวงจร RC คืออะไร?

แรงดันไฟฟ้าขณะคายประจุคือ V(t) = V_initial × e^−t/τ โดยที่ V_initial คือแรงดันเริ่มต้น และ τ = RC คือค่าคงที่เวลา แรงดันจะลดลงแบบเอกซ์โพเนนเชียลจาก V_initial เข้าหา 0

ค่าคงที่เวลา RC เกี่ยวข้องกับความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์อย่างไร?

ความถี่คัตออฟของฟิลเตอร์ RC อย่างง่ายคือ f_c = 1/(2πRC) = 1/(2πτ) ที่ความถี่นี้ สัญญาณเอาต์พุตจะลดลงเหลือ 70.7% (−3 dB) ของอินพุต ความสัมพันธ์นี้ทำให้วงจร RC มีความสำคัญอย่างยิ่งในการออกแบบฟิลเตอร์อนาล็อก

อ้างอิงเนื้อหา หน้าหรือเครื่องมือนี้ว่า:

"เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RC" ที่ https://MiniWebtool.com/th/เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา-rc/ จาก MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

โดยทีมงาน miniwebtool อัปเดตเมื่อ: 18 มี.ค. 2026