Un circuito elettrico è un dispositivo costituito da elementi elettrici interconnessi quali fili, resistori, condensatori e bobine. Ciascuno di questi componenti altera il flusso di elettricità nel circuito in un modo o in altro. La costante di tempo è un mezzo per misurare come il flusso di elettricità è cambiato da alcuni componenti. I condensatori hanno una costante di tempo e bobine hanno una diversa.
Costante di tempo RC
Un condensatore è costituito da due piastre di metallo separati da aria o qualche altra sostanza non conduttivo. Quando collegato a una batteria, la batteria viene caricata una delle piastre in maniera positiva e l'altra piastra in modo negativo. La costante di tempo resistivo capacitivo, o RC, è una misura di quanto tempo ci vuole per caricare o scaricare un condensatore del 63,2%. Questa durata dipende sia la capacità del condensatore e la resistenza del circuito. La costante di tempo RC è uguale alla resistenza moltiplicata per la capacità.
Costante di tempo RL
Una bobina, noto anche come un induttore, è una spirale di filo. Esso solitamente è avvolto intorno a una lunghezza di metallo come il ferro. Quando passa una corrente attraverso la bobina, crea un campo magnetico intorno alla bobina. Se la corrente cambia, cambia anche questo campo magnetico. Il resistivo-induttivo, o RL, costante di tempo è una misura di quanto rapidamente corrente nella bobina si accumula o muore via del 63,2%. Questo intervallo di tempo dipende non solo l'induttanza della bobina ma anche sulla resistenza del circuito. La costante di tempo RL è uguale all'induttanza diviso per la resistenza.
Nei filtri
Circuiti sia resistivo capacitivo e resistivo-induttivo sono spesso utilizzati per filtrare il rumore da segnali elettrici quali radio o elettrocardiogrammi. Le costanti di tempo vengono utilizzate per determinare quali valori di resistenza, capacità e/o induttanza sono necessari per il filtraggio efficace. Se la costante di tempo è fatto troppo corta o lungo rispetto alla lunghezza del segnale, il filtro non funzionerà. Può anche distorcere la forma del segnale e aggiungere più rumore.
Regola generale
La costante di tempo di un circuito RC o RL può essere utilizzata per prevedere quanto tempo ci vorrà la corrente e tensione in un circuito a raggiungere valori massimi dopo aver acceso il circuito. Come regola generale, ci vuole un periodo di tempo pari a cinque volte il valore del tempo costante. Questa regola si applica solo se la potenza fornita al circuito è costante.