Rangkaian RC: konstanta waktu, waktu pengisian kapasitor, dan frekuensi cutoff

Alat daring untuk rangkaian RC: masukkan resistansi dan kapasitansi untuk mendapatkan konstanta waktu τ = R·C, waktu yang dibutuhkan kapasitor mencapai tegangan mana pun, dan frekuensi cutoff filter. Perhitungan balik memilih R dan C dari seri E12–E96, dan panel toleransi menunjukkan sebaran nyata.

Cara menghitung rangkaian RC

Masukkan R dan C

Pilih satuan atau tulis nilainya secara singkat: 10k, 4u7, 100n. Rangkaian siap pakai ada di baris bawah kolom.

Baca τ dan frekuensi cutoff

Konstanta waktu, pengisian penuh, separuh, energi, dan arus puncak dihitung ulang seketika.

Periksa saat yang penting

Ketik waktu atau tegangan di baris bawah grafik — kolom satunya menjawab dan penanda berpindah ke kurva.

Hitung waktu pengisian dan pilih komponen untuk frekuensi cutoff yang dibutuhkan

Konstanta waktu τ

—

Dalam 1τ kapasitor mencapai 63,2%

Frekuensi cutoff

—

−3 dB; sama untuk low-pass dan high-pass

Saat t

Tegangan U

Terisi penuh (5τ)

—

Separuh (0,69τ)

—

Energi pada tegangan itu

—

Arus puncak

—

Pengisian dan pengosongan per langkah τ 63% · 86% · 95% · 98% · 99%

Rumus dari mana angkanya

Konstanta waktuτ = R · C

Tegangan saat mengisiU(t) = U₀ · (1 − e^−t/τ)

Tegangan saat mengosongkanU(t) = U₀ · e^−t/τ

Waktu sampai tegangan Ut = −τ · ln(1 − U/U₀)

Frekuensi cutofff_c = 1 / (2π · R · C)

Redaman low-passA = −10 · lg(1 + (f/f_c)²)

Energi tersimpanW = C · U² / 2

Arus puncakI_max = U₀ / R

Perhitungan untuk RC ideal orde pertama: keluaran tanpa beban, sumber tanpa resistansi dalam, kebocoran dan ESR kapasitor tidak diperhitungkan.

Fitur

Konstanta waktu τ = R·C dengan satuan dari nanodetik sampai menit

Hasilnya menyesuaikan sendiri: 10 kΩ × 100 µF menjadi 1 s, sedangkan 1 kΩ × 100 pF menjadi 100 ns.

Waktu sampai tegangan apa pun, bukan hanya sampai 63%

Ketik satu saat lalu baca tegangan dan arusnya; ketik tegangan lalu baca berapa lama dibutuhkan. Kedua kolom saling menjawab, dan penanda mengikuti tetikus, jari, serta tombol panah.

R dan C dipilih dari seri E12, E24, dan E96

Minta 20 ms atau cutoff 1 kHz, lalu alat menawarkan empat pasang nilai komponen nyata beserta persentase selisihnya dari target.

Sebaran yang ditambahkan toleransi nyata

Resistor ±5% dan elko −20…+80% melebarkan τ sekitar satu setengah kali. Justru itulah sebabnya osiloskop tidak sama dengan kalkulator.

Penguatan dan fase low-pass serta high-pass dalam satu grafik

Cutoff f = 1/(2πRC), kemiringan −20 dB per dekade, fase −45° di cutoff, dan tabel redaman per dekade.

Penulisan nilai secara singkat

Anda bisa menulis 4u7, 2n2, 470R, atau 10k seperti penandaan IEC 60062; satuannya menyesuaikan sendiri. Tombol panah atas dan bawah meloncat ke nilai tetangga dalam seri.

Pertanyaan umum

Apa itu konstanta waktu τ?

τ = R·C adalah waktu yang dibutuhkan kapasitor untuk terisi sampai 63,2% tegangan sumber, atau turun ke 36,8% dari tegangan awalnya. Ia menetapkan skala seluruh kurva eksponensial: setiap titik pada kurva dinyatakan dalam τ.

Mengapa kapasitor dianggap penuh setelah 5τ?

Pada 5τ tegangan mencapai 99,3% nilai akhir, dan sisanya lebih kecil daripada derau serta toleransi komponen. Nilai tepat per langkah ada di tabel «Pengisian dan pengosongan per langkah τ».

Mengapa hasil ukur di papan rangkaian tidak sama dengan hitungan?

Karena toleransi komponen. Resistor ±5% bersama elko aluminium −20…+80% membuat konstanta nyata berada antara 0,76 dan 1,89 kali hasil hitung. Buka «Toleransi komponen», maka alat menampilkan kedua batas untuk nilai Anda.

Apa arti frekuensi cutoff dan mengapa sama untuk kedua filter?

f = 1/(2πRC) adalah frekuensi ketika sinyal turun 3 dB, yaitu √2 kali lebih kecil dalam amplitudo. Nilainya hanya bergantung pada hasil kali R·C; jenis filter ditentukan oleh tempat keluaran diambil: dari kapasitor menjadi low-pass, dari resistor menjadi high-pass.

Bagaimana memilih R dan C untuk waktu tertentu?

Buka «Pilih R dan C», masukkan konstanta waktu atau frekuensi cutoff yang diinginkan, lalu pilih seri resistor. Alat menelusuri kapasitansi seri E6 dan menawarkan empat pasang beserta selisih persentasenya; satu ketukan menerapkannya ke perhitungan.

Bisakah menulis 4u7 alih-alih 4,7 µF?

Bisa. Kolom memahami penandaan IEC 60062, yaitu hurufnya menggantikan koma desimal: 4u7 sama dengan 4,7 µF, 2n2 sama dengan 2,2 nF, 4k7 sama dengan 4,7 kΩ, 470R sama dengan 470 Ω, dan 1M5 sama dengan 1,5 MΩ. Satuannya berpindah sendiri.

💡 Ingin kami tingkatkan alat ini untuk Anda?

Kami bisa — dan! Kirim pesan singkat dengan ide Anda. Jika ingin diskusi lebih detail, tinggalkan email dan kami akan menghubungi Anda. Bisa anonim.

Bagaimana Anda menilai alat ini?

Terima kasih atas penilaian Anda!

Ubah penilaian

Ingin meninggalkan komentar?

Ingin berbagi lebih? Tinggalkan komentar!

Terima kasih! Komentar Anda akan muncul setelah moderasi.

Siapa yang cocok menggunakan alat ini?

🔌 Penghobi Elektronika

Diterbitkan 30 Jul 2026 Diperbarui 11 Sep 2026 Penulis: Pendiri