Kas ir RC ķēde?

Rezistori ir elektriskās ierīces, kurām ir lineāra attiecība starp spriegumu (V) uz tiem un strāvu (I), kas iet caur tiem. Pretestība faktiski ir V/I attiecība, kas nozīmē, ka ar tādu pašu pretestību augstākam spriegumam pāri rezistoram ir atbilstoša lielāka strāva, kas iet caur pretestību. Tikmēr kondensatori ir elektriskās ierīces, kas uzglabā lādiņu.

Runājot par lādiņu (Q) un spriegumu (V), kapacitāte ir Q/V attiecība. Tas nozīmē, ka tai pašai kapacitātei lielāks spriegums atbilst lielākam lādiņa saturam. Jāņem vērā, ka strāva ir lādiņa pārneses ātrums kulonos sekundē, kur kulons ir elektriskā lādiņa vienība.

RC shēmas shēmā var būt rezistors ieejā un kondensators izejā. Ķēdes strāva, kad spriegums pirmo reizi parādās ieejā, ir atkarīgs no rezistora. Kad kondensators uzlādējas, strāva ir tuvu nullei. RC ķēdes vienādojums definē RC laika konstanti kā pretestības un kapacitātes reizinājumu. Augstāka laika konstante nozīmē, ka uzlādes un izlādes laiks būs ilgāks.

Lai demonstrētu zemas laika konstantes ietekmi, var izmantot kvadrātviļņu ģeneratoru. Ķēdes reakciju nosaka laika konstante, un ar lielu laika konstanti palielinās RC ķēdes izejas pieauguma un krituma laiki. Piemēram, ja kondensatora izejas RC ķēdē kapacitāte ir nulle, arī ieejas kvadrātveida vilnis izejā parādīsies kā gandrīz tāda pati viļņu forma. Palielinot izejas kapacitāti, kondensatora uzlādes laiks padarīs izvadi vairāk līdzīgu trīsstūrveida izvadei. Šīs zemfrekvences ķēdes faktiskā izeja aptuveni palielināsies uz augšu un uz leju, kad kvadrātveida vilnis nokrīt.

Ir vairāki RC filtru ķēžu veidi. Filtri ir frekvenču selektīvas shēmas, kas var būt zemas caurlaidības, augstfrekvences un pat joslas caurlaides tipa. Paralēlo RC ķēdi parasti izmanto zemas caurlaidības filtriem, kas iegūst audio no augstākas frekvences komponentiem, piemēram, radiofrekvenču nesējiem. RC ķēdes ar rezistoru izejā parasti ir augstfrekvences filtri. Samazinoties frekvencei, tuvojoties nullei ciklu sekundē, augstfrekvences filtra jauda samazinās vai nokrīt.