Калькулятор заряду та енергії конденсатора
Заряд, напруга чи ємність конденсатора та енергія його поля.
Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.
Розрахунок заряду, напруги або додатної ємності одного ідеального лінійного конденсатора. Q — заряд зі знаком вибраної обкладки, U — її потенціал відносно іншої обкладки. Ємність у мкФ і заряд у мкКл узгоджені: мкФ·В = мкКл. На корпусі зазвичай зазначають ємність і допустиму напругу, а не поточний заряд.
Як працює
Формула і логіка
Q = C·U; U = Q/C; C = Q/U. Для цих мікроодиниць множник заряду не потрібен. E = C·U²/(2·10⁶) Дж переводить мкФ у Ф. Зміна знака U змінює знак Q, але енергія лишається невід'ємною. За U = 0 та відомого C маємо Q = E = 0; пара Q = U = 0 не визначає C.
Приклад
100 мкФ за 12 В: Q = 1 200 мкКл, E = 0,0072 Дж. За −12 В заряд −1 200 мкКл, енергія та сама. За 24 В заряд 2 400 мкКл, енергія 0,0288 Дж — учетверо більша.
Поля й одиниці
- Що знайти — варіант зі списку
- Ємність — мкФ
- Напруга — В
- Заряд — мкКл
Як користуватися
- — Оберіть шукану величину та заповніть два видимі відомі поля; відповідь з'явиться в результаті.
- — Задавайте C у мкФ, U у В і Q у мкКл; C має бути додатною.
- — Збережіть одну обкладку та напрям напруги. Для обчислення C потрібні ненульові U та Q одного знака.
- — Енергія вказана у Дж. Робочу напругу й порядок розряджання перевіряйте окремо за документацією.
Методика та обмеження
- Методика розрахунку
- Формула і логіка
- Джерело даних або норми
- OpenStax: заряд, різниця потенціалів і фарад OpenStax: енергія поля E = CU²/2
- Обмеження
- Ідеальний лінійний конденсатор. Розрахунок не встановлює безпечність дотику, час розряджання чи допустимі умови експлуатації.
FAQ
Чим фаради відрізняються від ампер-годин?
Фарад — заряд на одиницю напруги: Ф = Кл/В. Ампер-година — одиниця заряду, 1 А·год = 3 600 Кл. Заряд можна порівнювати за заданої напруги, але ємність у Ф не дорівнює напряму А·год.
Чому подвоєння напруги збільшує енергію вчетверо?
Q лінійно залежить від U, а E = C·U²/2 — квадратично. Це передбачає сталу ємність; залежності від напруги й температури не моделюються.
Чи допустимі від'ємні заряд і напруга?
Так, за узгодженої обкладки й напряму напруги. Додатне C вимагає однакових знаків Q та U. Заряди ідеальних обкладок протилежні; їх сумарний заряд не є Q.
Чи перевіряються допустима напруга та з'єднання?
Ні: тут один ідеальний конденсатор. Робоча напруга, полярність, ESR і безпечне розряджання потребують даних компонента. Для груп є окремий інструмент.