Cara Menghitung Konstanta Waktu Rangkaian RC (Resistor Capasitor)

Cara Menghitung Konstanta Waktu Rangkaian RC (Resistor Capasitor) – Hampir setiap rangkaian Elektronika maupun Listrik mengalami masalah “Penundaan Waktu (Time Delay)” antara INPUT dan OUTPUT. Penundaan Waktu tersebut biasanya dikenal dengan istilah “Konstanta Waktu Rangkaian”. Dalam bahasa Inggris Konstanta Waktu disebut dengan “Time Constant”. Konstanta Waktu Rangkaian ini pada umumnya dipengaruhi oleh Komponen Reaktif seperti Kapasitor yang terhubung didalamnya. Satuan pengukuran Konstanta Waktu pada rangkaian Elektronika ataupun listrik adalah “Tau” atau simbol “τ”.

Banyak juga Rangkaian Elektronika yang menggunakan Konstanta Waktu ini untuk memberikan penundaan waktu ataupun perenggangan waktu pada sinyal tertentu. Salah satu Rangkaian Konstanta Waktu yang paling sering ditemui adalah Konstanta Waktu yang menggunakan Kapasitor dan Resistor atau sering disebut dengan Rangkaian RC (Resistor Capacitor). Seperti yang telah kita ketahui bahwa Kapasitor adalah Komponen yang menyimpan muatan listrik sehingga memerlukan Waktu dalam penyimpanan dan pembuangan muatan listrik.
Pada prinsipnya, Suatu Rangkaian RC yang diberikan Tegangan DC membutuhkan waktu untuk mengisi muatan listrik pada Kapasitor hingga penuh. Demikian juga saat Tegangan DC tersebut dilepas, Kapasitor yang bersangkutan juga membutuhkan waktu tertentu untuk mengosongkan isi muatan listriknya. Dengan prinsip yang sederhana ini, proses penundaan waktu (delay time) dapat dilakukan oleh sebuah Rangkaian RC.

Rangkaian RC

Bila nilai Resistansi ( R ) kecil, maka arus akan lebih mudah mengalir sehingga proses pengisian muatan listrik pada Kapasitor pun akan semakin cepat. Sebaliknya, semakin besar nilai Resistansinya, semakin lambat waktu pengisiannya.

Cara Menghitung Konstanta Waktu Rangkaian RC (Resistor Capasitor)

Berdasarkan Prinsip yang disebutkan diatas, maka secara Matematis Konstanta Waktu sebuah Rangkaian RC dapat dirumuskan sebagai berikut :

τ = R x C

dimana :
τ = Konstanta Waktu dalam satuan detik (s)
R = Resistansi / Hambatan dalam Ohm  (Ω)
C = Kapasitansi dalam Farad (F)

Contoh Kasus :

Dari Rangkaian RC diatas, diketahui nilai Resistansi R adalah 2.000 Ohm dan nilai Kapasitansi C adalah 1µF. Berapakah Waktu Konstantanya ?
Diketahui :
R = 2000 Ohm
C = 1µF
τ = ?
Jawaban :
τ = R x C
τ = 2000 x 0,000001
τ = 0,002 detik
Jadi Konstanta Waktu pada Rangkaian RC tersebut adalaah 0,002 detik atau 2 milidetik.
Catatan : Satuan Kapasitansi dalam perhitungan ini harus menggunakan satuan Farad, namun di contoh kasus ini adalah micro Farad (µF) sehingga kita harus konversikan micro Farad ke Farad terlebih dahulu.
Konversi MicroFarad (µF) ke Farad
0,1µF = 0,0000001F
1µF    = 0,000001F
10µF  = 0,00001F