Безопасный разряд конденсатора через резистор
Считает время разряда конденсатора через резистор до безопасного напряжения или подбирает резистор под нужное время; энергия, ток и мощность в первый момент.
Результат
- Время разряда до безопасного напряжения
- 43,82 с
- Сопротивление резистора
- 10 кОм
- Постоянная времени τ = R·C
- 10 с
- Энергия конденсатора
- 80 Дж
- Энергия, выделяемая на резисторе
- 79,99 Дж
- Начальный ток
- 40 мА
- Мощность в первый момент
- 16 Вт
- Резистор в первый момент получает полное напряжение U₀ и импульс энергии: нужен мощный проволочный или керамический резистор с рабочим напряжением не ниже U₀. Мощность в первый момент кратковременна и спадает по экспоненте: смотрите импульсную стойкость резистора по энергии.
- После разряда проверьте напряжение вольтметром и оставьте резистор подключённым: у плёночных и электролитических конденсаторов диэлектрическая абсорбция возвращает часть напряжения.
Формула
- t = R · C · ln(U0 / Uбез)
- W = C · U0² / 2
Подробнее о расчёте
Как считается
При разряде через резистор напряжение спадает по экспоненте: U(t) = U0 · e−t/(RC). Отсюда время до безопасного напряжения t = R · C · ln(U0 / Uбез), а нужное сопротивление — R = t / (C · ln(U0 / Uбез)). Энергия конденсатора W = CU0² / 2; на резисторе выделяется разность энергий при U0 и Uбез. Ток в первый момент — U0 / R.
Какое напряжение считать безопасным
По умолчанию 5 В: это предельно допустимое напряжение прикосновения постоянного тока в нормальном режиме по ГОСТ Р 12.1.038-2024 (п. 7.2), он с 2024 года заменил ГОСТ 12.1.038-82 с его 8 В. Вариант 50 В — предел для аварийного режима дольше 1 с (табл. 3); это не допуск на прикосновение руками.
Пример
1000 мкФ, 400 В, резистор 10 кОм: τ = 10 с, до 5 В конденсатор разрядится за 10 · ln 80 ≈ 44 с. В первый момент ток 40 мА, мощность 16 Вт, всего на резисторе выделится около 80 Дж.
Что не учтено
- Порог из стандарта на конкретное изделие: ГОСТ Р 12.1.038 нормирует прикосновение в электроустановке, а для аппаратуры порог разряда задают её стандарты безопасности.
- Ток утечки и ЭПС самого конденсатора, сопротивление проводов и щупов.
- Диэлектрическая абсорбция: после разряда плёночные и электролитические конденсаторы «восстанавливают» часть напряжения, поэтому проверяйте напряжение вольтметром и не снимайте резистор.
- Допуск и нагрев резистора: его сопротивление и рабочее напряжение должны выдерживать U0 и импульс энергии.
Источники
- ГОСТ Р 12.1.038-2024 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов», действует с 01.06.2024 вместо ГОСТ 12.1.038-82: пп. 7.1–7.2 — постоянный ток в нормальном режиме 5 В и 2 мА при пульсациях не более 10 %; табл. 3 — аварийный режим дольше 1 с, путь «рука — ноги»: 50 В, 100 мА.
- П. Хоровиц, У. Хилл, «Искусство схемотехники», пер. с англ., 4-е изд., М.: Мир, 1993 — разряд конденсатора через резистор, энергия конденсатора.
Обновлено 09.11.2026.