Mạch RC là mạch có cả điện trở (R) và tụ điện (C). Chúng là thành phần phổ biến trong các thiết bị điện tử và đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu điện. Mạch RC được sử dụng làm bộ lọc âm thanh, bộ hẹn giờ điện tử , bộ dao động và nhiều ứng dụng khác trong nhiều dự án điện tử.
Mạch RC hoạt động như thế nào
Tụ điện có thể lưu trữ năng lượng và một điện trở được đặt nối tiếp với nó sẽ kiểm soát tốc độ mà nó sạc hoặc xả. Điều này tạo ra sự phụ thuộc thời gian đặc trưng và một thông số quan trọng mô tả tốc độ sạc và xả của tụ điện:
Hãy xem mạch điện bên dưới:
Khi công tắc đóng, dòng điện sẽ chảy vào tụ điện. Khi điện áp trên tụ điện tăng, chênh lệch điện áp giữa tụ điện và pin giảm, do đó dòng điện sạc tụ điện giảm dần. Khi điện áp trên tụ điện đạt đến điện áp của pin, quá trình sạc tụ điện chậm lại.
Sạc tụ điện
Tốc độ sạc và xả của tụ điện trong mạch RC được mô tả bằng hằng số thời gian (TC). Hằng số thời gian được định nghĩa là thời gian cần thiết để điện áp trên tụ điện đạt tới 63,2% điện áp cung cấp (Vmax):
Xả tụ điện
Nếu tụ điện trong mạch điện trên bị ngắn mạch xuống đất bằng dây nối , điện áp trên tụ điện sẽ giảm theo đường cong như sau:
Trong trường hợp này, hằng số thời gian đạt được khi điện áp giảm xuống 36,8% Vmax.
Cách tính thời gian sạc của mạch RC
Ví dụ, chúng ta sẽ tính toán thời gian cần thiết để tụ điện 1.000 uF sạc tới 63,2% Vmax bằng điện trở 100K Ohm: Hằng số thời gian = 0,001 F x 100.000 Ohm = 100 giây. Tụ điện sẽ mất 100 giây để sạc đầy.
