Python: RC-Entladezeit mit UliEngineering berechnen

Die RC-Entladezeit bis zum Erreichen einer Zielspannung lässt sich mit der UliEngineering-Python-Bibliothek einfach berechnen.

Online-Rechner: RC-Entladezeit-Rechner

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 gibt die Zeit an, die ein Kondensator benötigt, um sich über einen Widerstand auf einen bestimmten Prozentsatz seiner Anfangsspannung zu entladen. Diese Berechnung ist essenziell 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.

Berechnet wird die Entladezeit nach der Formel $t = -\tau \ln(\text{Verhältnis})$, 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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