コンデンサの充電および放電期間は通常、タウと呼ばれるRC定数を介して計算され、RとCの積として表されます。ここで、Cは静電容量、RはコンデンサCと直列または並列の抵抗パラメータです。以下のように表現されます。
τ= R C
RC定数タウは、関連する直列抵抗を介して特定のコンデンサを初期充電レベルと最終充電レベルの約63.2％の差で充電するのに必要な期間として定義できます。
逆に、上記のRC定数は、充電レベルの36.8％が残るまで、並列抵抗を介して同じコンデンサを放電するのに必要な期間として定義できます。
これらの制限を設定する理由は、これらの制限を超えるとコンデンサによる応答が非常に遅くなり、 充電または放電プロセス それぞれの完全充電または完全放電レベルに達するまでにほぼ無限の時間がかかるため、式では無視されます。
タウの値は数学定数から導き出されます です 、または
より正確には、これは、以下に示すように、パラメータ「時間」に関してコンデンサを充電するために必要な電圧として表すことができます。
充電
V（t）= V0（1 − e ^ −t /τ）
放電
V（t）= V0（e ^ −t /τ）
カットオフ周波数
時定数
τ
τ= R C = 1 /2πfc
上記を並べ替えると、次のようになります。、f c = 1 /2πRC= 1 /2πτ
ここで、オーム単位の抵抗とファラッド単位の静電容量は、秒単位の時定数またはHz単位の周波数を生成します。
上記の式は、次のような短い条件式でさらに理解できます。
f c in Hz = 159155 / τinµsτ in µs = 159155 / f c（Hz）
使用できる他の同様の有用な方程式を以下に示します。 評価のため 典型的なRC定数の動作：
立ち上がり時間（20％から80％）
tr≈1.4τ≈0.22/ f c
立ち上がり時間（10％から90％）
tr≈2.2τ≈0.35/ f c
1つの抵抗および/またはコンデンサを超える可能性のある特定の複雑な回路では、開回路時定数アプローチは、関連する多くのRC時定数の合計を分析および計算することによってカットオフ周波数を導出する方法を提供します。
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