Zeitkonstante

Die Zeitkonstante, Time Constant, ist ein elektronischer Kennwert, der sich bei der Aufladung einer Kapazität oder Induktivität über einen Widerstand ergibt. Die Zeitkonstante ist das Produkt aus dem Widerstandswert und der Kapazität des Kondensators (RxC) und, im Falle einer Induktivität, der Quotient aus der Induktivität und dem ohmschen Widerstand (L/R).


Bei der Zeitkonstanten handelt sich um die Zeit, die ein Kondensator benötigt, um über den Widerstand auf 63,2 % ( e-Funktion) der angelegten Spannung aufgeladen zu werden. Entsprechendes gilt für LR-Glieder. Die Zeitkonstante wird mit dem griechischen Buchstaben tau bezeichnet und in Sekunden (s) angegeben. Bei einem exponentiell ansteigenden Prozess erhöht sich das Potential nach einer Zeitkonstanten von 1 tau (RxC) auf 63,2 % des Endwertes, nach 2 tau sind es 86,5 % udn nach 3 tau 95,0 %. Bei einem abfallenden Prozess reduziert sich der Wert ach 1 tau um 36,8 % vom Ausgangswert, nach 2 tau um 13,5 % usw.

Zusammenhang 
   zwischen Zeitkonstanten und Grenzfrequenz

Zusammenhang zwischen Zeitkonstanten und Grenzfrequenz

Überall dort, wo RC-Kombinationen oder LR-Kombinationen vorhanden sind oder eingesetzt werden, wie bei Differenziergliedern und Integriergliedern, bei Siebschaltungen und Filtern, bei der Frequenzbestimmung von Multivibratoren und Snubbergliedern, bei der Anhebung und Absenkung von Frequenzen wie der Emphasis, ist die Zeitkonstante der RC-Kombination zu berücksichtigen, da sie in bestimmten Fällen die Bandbreite von Mess- und Übertragungseinrichtungen beeinträchtigt, ebenso wie das Einschwingverhalten von elektronischen Schaltungen.

Bestimmung der Zeitkonstanten eines RC-Glieds

Bestimmung der Zeitkonstanten eines RC-Glieds

Über die Kreisfrequenz - griechisch Klein-Omega - kann aus der Zeitkonstanten die Grenzfrequenz von Vierpolen ermittelt werden. Das gilt beispielsweise für analoge Filter, bei denen zwischen der Zeitkonstanten und der Grenzfrequenz folgender reziproker Zusammenhang besteht. Danach entspricht die Zeitkonstante tau dem Quotienten 1/2Pi x Grenzfrequenz.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Zeitkonstante
Englisch: time constant
Veröffentlicht: 24.07.2019
Wörter: 266
Tags: #Elektronik-Kenndaten
Links: Analog, Bandbreite, Differenzierglied, e-Funktion, Einschwingverhalten