Python: RC-Entladezeit mit UliEngineering berechnen

Du kannst leicht die RC-Entladezeit bis zum Erreichen einer Zielspannung mit der UliEngineering-Python-Bibliothek berechnen:

rc_discharge_time.py

from UliEngineering.Electronics.RC import rc_discharge_time
from UliEngineering.EngineerIO import *

# Zeit bis Entladung auf 10% der Anfangsspannung berechnen
time = rc_discharge_time("10k", "100nF", 0.10)
print(f"Zeit bis 10% Entladung (10k, 100nF): {format_value(time, 's')}")

# Zeit bis Entladung auf 1% der Anfangsspannung berechnen
time = rc_discharge_time("1k", "1uF", 0.01)
print(f"Zeit bis 1% Entladung (1k, 1µF): {format_value(time, 's')}")

from UliEngineering.Electronics.RC import rc_discharge_time
from UliEngineering.EngineerIO import *

# Zeit bis Entladung auf 10% der Anfangsspannung berechnen
time = rc_discharge_time("10k", "100nF", 0.10)
print(f"Zeit bis 10% Entladung (10k, 100nF): {format_value(time, 's')}")

# Zeit bis Entladung auf 1% der Anfangsspannung berechnen
time = rc_discharge_time("1k", "1uF", 0.01)
print(f"Zeit bis 1% Entladung (1k, 1µF): {format_value(time, 's')}")

Beispielausgabe

rc_discharge_time_output.txt

Zeit bis 10% Entladung (10k, 100nF): 2.30 ms
Zeit bis 1% Entladung (1k, 1µF): 4.61 ms

Zeit bis 10% Entladung (10k, 100nF): 2.30 ms
Zeit bis 1% Entladung (1k, 1µF): 4.61 ms

Die RC-Entladezeit repräsentiert die Zeit, die ein Kondensator benötigt, um sich über einen Widerstand auf einen bestimmten Prozentsatz seiner Anfangsspannung zu entladen. Diese Berechnung ist wesentlich für Zeitschaltungen, Sicherheitsentladung beim Abschalten und das Verständnis des Einschwingverhaltens von RC-Netzwerken. Die Entladung folgt einer exponentiellen Abfallkurve, wobei der Kondensator in endlicher Zeit nie ganz null Spannung erreicht.

Die Entladezeit wird mit der Formel $t = -\tau \ln(\text{Verhältnis})$ berechnet, wobei $\tau = RC$ die Zeitkonstante ist und das Verhältnis die Zielspannung als Bruchteil der Anfangsspannung ist (z.B. 0,10 für 10%). Zum Beispiel dauert die Entladung auf 10% etwa 2,3 Zeitkonstanten, während die Entladung auf 1% etwa 4,6 Zeitkonstanten dauert.

Beispielausgabe

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