Fall 1
- Widerstand R (Ω)
- 1000Ω
- Kapazität C (µF)
- 1µF
159,1549Hz
Mit diesen Werten öffnenRC-Tiefpass-Rechner
159,1549Hz
Ergebnis: 159,1549 HzEin Widerstand in Reihe mit einem Kondensator gegen Masse lässt das Langsame durch und hält das Schnelle zurück. Die Schwelle ist die −3-dB-Grenzfrequenz, bei der die Ausgangsamplitude auf rund 70,7 % gefallen ist. Trage Ohm und Mikrofarad ein: 100 nF sind 0,1 µF, 1 nF sind 0,001 µF.
Beispiele durchgerechnet
Fall 2
- Widerstand R (Ω)
- 4700Ω
- Kapazität C (µF)
- 0.022µF
1.539,2161Hz
Mit diesen Werten öffnenFall 3
- Widerstand R (Ω)
- 100000Ω
- Kapazität C (µF)
- 0.001µF
1.591,5494Hz
Mit diesen Werten öffnenSo wird gerechnet
f_c = 1 / (2π × R × C)
- SchrittDen Widerstandswert in Ohm eintragen — 4,7 kΩ sind 4700.
- SchrittDen Kondensatorwert in Mikrofarad eintragen — 22 nF sind 0,022.
- ErgebnisGrenzfrequenz ablesen; die Zeitkonstante ist 1 / (2π × f_c).
Referenztabelle
| R (Ω), C (µF) | Zeitkonstante τ | Grenzfrequenz (Hz) |
|---|---|---|
| 1000, 1 | 1 ms | 159,1549 |
| 10000, 0,1 | 1 ms | 159,1549 |
| 100000, 0,001 | 100 µs | 1591,5494 |
| 4700, 0,022 | 103,4 µs | 1539,2161 |
| 2200, 10 | 22 ms | 7,2343 |
Fragen
Wie berechne ich die Grenzfrequenz eines RC-Tiefpasses?
Teile 1 durch 2π mal Widerstand mal Kapazität in Farad: f_c = 1 / (2π × R × C). Bei einem 1-kΩ-Widerstand und einem 1-µF-Kondensator sind das 159,1549 Hz. Die Umrechnung von Mikrofarad in Farad nimmt dir der Rechner ab.
Was bedeutet die Grenzfrequenz?
Die Grenzfrequenz ist der −3-dB-Punkt des Filters. Genau dort ist die Ausgangsamplitude auf etwa 70,7 % des Eingangs gefallen, die Leistung auf die Hälfte. Darunter passieren Signale fast unverändert, darüber rollen sie mit 6 dB pro Oktave ab.
Gebe ich die Kapazität in Farad oder Mikrofarad ein?
In Mikrofarad (µF) — das ist der eine Fehler, der das Ergebnis ruiniert, ohne falsch auszusehen. Ein 100-nF-Kondensator sind 0,1 µF, ein 10-nF-Kondensator 0,01 µF und ein 1-nF-Kondensator 0,001 µF. Rohe Farad ergäben eine millionenfach zu hohe Grenzfrequenz.
Was ist die Zeitkonstante eines RC-Filters?
Die Zeitkonstante ist τ = R × C in Sekunden und dieselbe Aussage im Zeitbereich: f_c = 1 / (2πτ). Nach einer Zeitkonstante erreicht die Kondensatorspannung etwa 63 % einer sprunghaften Änderung, nach fünf liegt sie innerhalb von 1 %. In der Tabelle unten steht τ neben jeder Grenzfrequenz.
Wofür wird ein RC-Tiefpass verwendet?
Er lässt niedrige Frequenzen durch und dämpft hohe. Er glättet eine verrauschte Gleichspannung, entprellt Schalter und Sensoren, entfernt hochfrequentes Rauschen und senkt in der Audiotechnik die Höhen ab. Ein Widerstand in Reihe mit einem Kondensator gegen Masse genügt als Schaltung.
Quellen und letzte Prüfung
Information, keine Fachberatung.