Zeitkonstante

Die Zeitkonstante τ (griechisch: tau) wird zur Festlegung des Frequenzgangs bei der Entzerrung beim Tonband, beim Rundfunksender, bei der Schallplatte und bei der Übertragung in der Digitaltechnik angegeben.

Siehe auch Emphase mit Präemphase und Deemphase.

Für den Scheinwiderstands-Frequenzgang sind nicht die Einzelgrößen des Widerstands R und der Kapazität C des Kondensators maßgebend, sondern das Produkt R · C = τ, genannt Zeitkonstante, mit der Einheit "Sekunde".

Die Zeitkonstante τ in Sekunden ist:

Die Kreisfrequenz ω_c ist hierbei:

Die Grenzfrequenz = Übergangsfrequenz f_c ist:

Bestimmungsgleichungen:

f_c in Hz = 159155 / τ in µs

τ in µs = 159155 / f_c in Hz

Wird an einer RC-Schaltung (Reihenschaltung aus einem Widerstand R und einem Kondensator C) eine Gleichspannung angelegt so lädt sich der Kondensator nach und nach auf. Diese Ladezeit ist abhängig von der Größe des Widerstandes und von der Kapazität des Kondensators.

Die Zeitkonstante gibt die Zeit an, in der die Spannung am Kondensator beim Entladen 36,8 (37)% der Anfangsspannung, beim Laden 63,2 (63)% der Endspannung erreicht hat.

Die Zeitkonstante wird auch in RL-Schaltungen (Schaltungen aus Widerständen und Spulen) verwendet; hier gilt:

Für den Scheinwiderstands-Frequenzgang sind nicht die Einzelgrößen des Widerstands R und der Induktivität L maßgebend, sondern das Verhältnis L / R, genannt Zeitkonstante mit der Einheit "Sekunde".

Wird an eine Reihenschaltung aus Spule und Widerstand eine Gleichspannung angelegt, so fließt anfangs kein Strom, am Ende wird er nur durch den Widerstand begrenzt; hier gibt τ die Zeit an, nach der der Strom durch die Induktivität ca. 63% des Endstromes erreicht hat.

Bekannte Zeitkonstanten, ihre Übergangsfrequenzen und bekannte Normen:

Siehe auch: Equalizer, Hochpass, Tiefpass und Bandpass.

Weblinks

• Zeitkonstante und Übergangsfrequenz (Grenzfrequenz)
• Frequenzgang und Entzerrung - Berechnung von Zeitkonstante und Grenzfrequenz