Os níveis de tensão nos circuitos variáveis no tempo mudam com o tempo. Variação no tempo significa que a tensão aumenta exponencialmente até atingir a tensão de estado estacionário. Por essa razão, diz-se que um circuito está estável quando a tensão cessa de mudar com o tempo. Em um circuito resistor-capacitor (RC) simples, consistindo de uma tensão de fonte (Vs), um resistor (R) e um capacitor (C), o tempo necessário para atingir uma condição de estado estacionário é determinado pelo valor de R e C. Portanto, os engenheiros podem projetar circuitos para alcançar o estado estacionário no momento de sua escolha, ajustando os valores de R e C.
Determine a tensão da fonte, ou "Vs", como uma fonte de alimentação para o seu o circuito. Por exemplo, escolha Vs como sendo 100 volts.
Escolha o valor do resistor, R, e o capacitor, C, para o seu circuito. R está em unidades de ohms e C está em unidades de microfarads. Por exemplo, suponha que R é 10 ohms e C é 6 microfarads.
Calcule a tensão de estado estacionário usando a fórmula: V = Vs (1-e ^ -t /RC) onde e ^ -t /RC é o expoente e ao poder negativo de t dividido por RC. A variável t representa o tempo decorrido desde que o Vs foi ativado. Por exemplo:
em t = 0 segundos RC = 10 x 0,000006 = 0,00006 t /RC = 0 /0,00006 = 0 e ^ -t /RC = e ^ -0 = 1 V = 100 (1-1 ) = 100 (0) = 0 volts
em t = 5 microssegundos RC = 10 x 0,000006 = 0,00006 t /RC = 0,000005 /0,00006 = 0,083 e ^ -t /RC = e ^ -0,083 = 0,92 V = 100 (1- 0,92) = 8 volts
em t = 1 segundo RC = 10 x 0,000006 = 0,00006 t /RC = 1 /0,00006 = 16666,7 e ^ -t /RC = e ^ -16666,7 = 0 (efetivamente) V = 100 (1-0) = 100 volts (estado estacionário)
Neste exemplo, a tensão aumenta de 0 em t = 0 a 100 volts em t = 1 segundo e permanecerá em 100 como t aumenta. Como conseqüência, 100 volts é a tensão de estado estacionário.