도구스개발

RC 회로 시정수 계산기

저항과 정전용량으로 RC 회로의 시정수(τ)를 구하고, 충전·방전 중 특정 시각의 전압 비율과 목표 비율에 도달하는 시각을 계산합니다.

Ω
µF

시정수 (τ = R×C)

10 ms

t 시각의 전압 비율 (충전)63.21%
t / τ1τ
%

충전이 이 비율까지 차는 데 걸리는 시간

목표 비율에 도달하는 시각

23.03 ms

2.303τ에 해당합니다

τ의 배수별 충전 비율

경과시각충전 비율
1τ10 ms63.2%
2τ20 ms86.5%
3τ30 ms95%
4τ40 ms98.2%
5τ50 ms99.3%

지수함수라 몇 τ가 지나도 정확히 100%에는 닿지 않습니다. 실무에서는 흔히 5τ(99.3%)를 “사실상 다 됐다”는 기준으로 씁니다.

계산 근거τ = R×C = 10,000Ω × 1µF = 10 msV(t)/V0 = 1 − e^(−t/τ) = 63.21%
이상적인 저항·커패시터(누설전류·기생성분 없음)와 계단(스텝) 입력을 가정합니다. 교류나 다른 파형 입력에는 이 식이 그대로 적용되지 않습니다.

사용 방법

  1. 1저항(Ω)과 정전용량(F, 흔히 µF나 nF 단위)을 넣어 시정수 τ를 구합니다.
  2. 2충전 또는 방전을 고르고 특정 시각을 넣으면 그때 전압이 몇 %인지 나옵니다.
  3. 3반대로 목표 비율(예: 90%)을 넣으면 거기 도달하는 시각을 역산합니다.

자주 묻는 질문

τ = R×C(초)입니다. 저항을 통해 커패시터를 충전·방전할 때 전압이 얼마나 빨리 목표치에 다가가는지를 나타내는 하나의 시간 값으로, 저항이 크거나 정전용량이 클수록 커집니다.

충전 전압은 V(t)=V0(1−e^(−t/τ))를 따르는데, t=τ를 넣으면 1−e⁻¹ ≈ 63.2%가 됩니다. 지수함수라 아무리 시간이 지나도 정확히 100%에는 닿지 않고 점점 가까워지기만 해서, 실무에서는 5τ(99.3%)를 “사실상 다 됐다”는 기준으로 흔히 씁니다.

충전은 V(t)=V0(1−e^(−t/τ))로 0에서 시작해 V0로 다가가고, 방전은 V(t)=V0·e^(−t/τ)로 V0에서 시작해 0으로 다가갑니다. 같은 시각 t에서 두 비율을 더하면 항상 1이 됩니다 — 충전이 못 채운 만큼이 방전에서는 아직 남아 있는 양과 같은 지수 곡선이기 때문입니다.

디바운스 회로(버튼 접점 튐 제거), 저역통과·고역통과 필터의 차단주파수(f_c=1/(2πRC)), 타이머 IC(555 타이머 등)의 펄스 폭, 전원 켜짐 지연 회로 등 아날로그 전자회로 전반에서 씁니다.

알아두면 좋은 점

  • 이상적인 저항·커패시터(누설전류·기생성분 없음)를 가정합니다. 실제 부품은 오차·온도·주파수 특성에 따라 값이 달라질 수 있습니다.
  • 직류(스텝) 입력을 계단 형태로 걸었을 때의 반응만 다룹니다. 교류나 다른 파형 입력에는 이 식이 그대로 적용되지 않습니다.

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마지막 검증: 2026년 9월 9일 · 결과는 참고용 추정치입니다.