Softonic

Калькулятор заряда и энергии конденсатора

Шаг 1 / 3 Заряд (Q)
Далее

Заряженный конденсатор запасает и электрический заряд, и энергию, и обе величины описываются простыми формулами. Введите ёмкость в микрофарадах и рабочее напряжение, и калькулятор вернёт запасённый заряд Q = C·V в кулонах и запасённую энергию E = ½·C·V² в джоулях, приведённые к удобным милли- или микровеличинам. Это удобно для подбора сглаживающих конденсаторов, оценки мощности конденсатора фотовспышки или проверки того, сколько энергии способна отдать батарея конденсаторов, ещё до того как вы коснётесь макетной платы.

Как пользоваться калькулятором

  1. 1

    Введите ёмкость

    Укажите значение в микрофарадах (мкФ). Электролитический конденсатор на 100 мкФ: типичная отправная точка.

  2. 2

    Введите напряжение

    Используйте напряжение, которое действительно приложено к конденсатору, а не напряжение источника, если есть падение.

  3. 3

    Считайте заряд и энергию

    Инструмент показывает Q в мКл или мкКл и E в мДж или мкДж, обновляясь по мере ввода.

Формулы

Конденсатор ёмкостью C, заряженный до напряжения V, несёт заряд:

Q = C · V

и запасает энергию:

E = ½ · C · V²

Где:

  • C, ёмкость в фарадах (Ф). Микрофарады переводятся как 1 мкФ = 0,000001 Ф.
  • V, напряжение в вольтах (В).
  • Q, заряд в кулонах (Кл).
  • E, энергия в джоулях (Дж).

Поскольку энергия зависит от квадрата напряжения, удвоение напряжения увеличивает запасённую энергию в четыре раза, тогда как заряд лишь удваивается.

Разобранный пример

Возьмём конденсатор 100 мкФ, заряженный до 12 В.

  • C = 100 мкФ = 0,0001 Ф
  • Q = C · V = 0,0001 × 12 = 0,0012 Кл = 1,2 мКл
  • E = ½ · C · V² = 0,5 × 0,0001 × 12² = 0,5 × 0,0001 × 144 = 0,0072 Дж = 7,2 мДж

Итак, этот конденсатор несёт 1,2 мКл заряда и 7,2 мДж энергии.

Краткий справочник

Ёмкость Напряжение Заряд (Q) Энергия (E)
1 мкФ 5 В 5 мкКл 12,5 мкДж
100 мкФ 12 В 1,2 мКл 7,2 мДж
470 мкФ 25 В 11,75 мКл 146,9 мДж
1000 мкФ 50 В 50 мКл 1250 мДж

Чего следует избегать

  • Следите за единицами. Ёмкость почти всегда указывается в мкФ, нФ или пФ, переведите её в фарады, прежде чем считать вручную. Калькулятор предполагает, что введённое значение задано в мкФ.
  • Соблюдайте номинальное напряжение. Никогда не заряжайте конденсатор выше его номинального напряжения; энергия, которая делает его полезным, это та же энергия, что делает поломку опасной.
  • Большие батареи опасны. Крупный высоковольтный конденсатор может удерживать опасный заряд ещё долго после отключения питания. Перед тем как браться за него, всегда разряжайте его через резистор.
  • Энергия ≠ заряд. Они по-разному зависят от напряжения: Q линейно, E квадратично. Путать их, классическая ошибка.

Часто задаваемые вопросы

Заряд (Q = C·V), это количество электричества на обкладках, в кулонах. Энергия (E = ½·C·V²), это работа, запасённая в электрическом поле, в джоулях. Заряд растёт линейно с напряжением, а энергия растёт пропорционально квадрату напряжения, поэтому высоковольтные конденсаторы запасают гораздо больше энергии, чем можно предположить по одному лишь заряду.

По мере зарядки конденсатора напряжение растёт от нуля до конечного значения, поэтому среднее напряжение во время зарядки равно половине конечного. Интегрирование процесса зарядки даёт E = ½·C·V², ту же одну вторую, что и в формуле кинетической энергии.

Да: сначала найдите суммарную ёмкость (параллельно: складываются; последовательно: складываются обратные величины), а затем введите это единственное эквивалентное значение здесь вместе с напряжением на всей комбинации.

Введённые значения отправляются на наш сервер только для расчёта результата. Они не сохраняются и никому не передаются. В пошаговом режиме значения также попадают в ссылку страницы между шагами, поэтому не делитесь ссылками, содержащими цифры, которые вы хотите сохранить в тайне.

Сопутствующие инструменты

Калькулятор длительности

Рассчитайте длительность между двумя часами в формате HH:MM, десятичных часах, минутах и секундах.

Калькулятор прогноза роста взрослого

Получите приблизительную оценку взрослого роста по росту биологических родителей. Инструмент не ставит диагнозов.

Калькулятор совместимости имен

Введите два имени и получите шуточную оценку совместимости, а также пифагорейское число каждого имени. Инструмент читает только латиницу (от A до Z), поэтому русское имя сначала запишите латинскими буквами.

Калькулятор «сколько часов назад»

Узнайте точные дату и время, которые были заданное число часов назад от текущего момента.

Калькулятор матриц

Универсальный калькулятор матриц: сложение, вычитание, умножение, транспонирование, обращение и вычисление определителя для любых размерностей. Показывает промежуточные шаги.

Калькулятор угла конуса

Рассчитайте полуугол, полный угол, конусность 1:N и диаметральный уклон по большому и малому диаметрам и осевой длине.

Инструмент доступен на других языках