RC 회로 시정수 계산기（충방전 곡선 포함）
저항 R과 콘덴서 C를 직렬로 연결한 RC 회로의 시정수 τ=R×C를 계산합니다. 충전·방전 곡선을 그래프로 확인할 수 있으며, 63.2% 충전에 도달하는 시간과 실용적인 충전 완료 시간(5τ)도 함께 구할 수 있습니다.
사용 팁
- 저항값은 Ω/kΩ/MΩ, 커패시턴스는 F/mF/µF/nF/pF 중에서 선택할 수 있어 부품 표기（예: 10kΩ, 100µF）값을 그대로 입력할 수 있습니다.
- 시정수 τ는 전압이 63.2%까지 변화하는 데 걸리는 시간을 나타내는 값으로, R과 C의 곱만으로 결정되며 공급 전압 V₀에는 영향을 받지 않습니다.
- 관례적으로 5τ가 지나면（약 99.3%）충전이 거의 완료된 것으로 간주합니다. 회로 설계에서 대기 시간을 추정할 때 기준으로 활용하세요.
- 그래프의 충전·방전 곡선은 동일한 τ를 공유하는 한 쌍의 현상입니다. 전원을 끈 직후의 방전도 동일한 시정수로 진행됩니다.
- 마이크로컨트롤러의 풀업 저항과 디커플링 커패시터 조합 등 디지털 회로의 스위칭 지연을 추정할 때도 이 계산이 유용합니다.
자주 묻는 질문
여담 ― 시정수라는 개념이 미치는 범위
RC 회로의 시정수는 전기공학 교과서에서 가장 먼저 배우는 개념 중 하나이지만, "일정한 비율로 새로운 값에 다가가는 현상"을 나타낸다는 점에서 전기 회로에 국한되지 않고 다양한 분야에서 등장하는 보편적인 개념입니다. 예를 들어 물체가 식는 속도, 약물이 체내에서 대사되는 속도, 방사성 물질이 붕괴하는 속도 등도 동일한 지수적 감쇠·근접 모델로 설명할 수 있습니다.
실제 전자 회로에서는 콘덴서의 충방전 특성을 이용해 "일정 시간 후 온/오프를 전환"하는 타이머 회로가 오래전부터 사용되어 왔습니다. 유명한 555 타이머 IC도 내부적으로 RC 회로의 시정수를 이용해 발진 주파수를 결정합니다. 저항과 콘덴서 값만 바꾸면 발진 주기를 자유롭게 설정할 수 있는 간편함 덕분에 LED 점멸 회로나 간단한 클록 신호 생성에 널리 사용됩니다.
한편 실제 회로에는 콘덴서의 누설 전류, ESR（등가 직렬 저항）, 주변 온도에 따른 콘덴서 용량 변화 등 이상적인 공식에서는 고려되지 않는 요소가 존재합니다. 정밀한 타이밍이 요구되는 회로에서는 RC 발진 회로 대신 수정 발진자나 세라믹 발진자를 사용하는 것이 일반적입니다. RC 시정수는 어디까지나 개략적인 값으로 활용하고, 엄격한 정밀도가 필요한 상황에서는 다른 방식을 검토하는 것이 실무상의 원칙입니다.