커패시터 에너지 계산기 사용법

전기장을 사이에 둔 커패시터의 두 전극판

커패시턴스 값과 단위를 고르고 단자 전압을 입력합니다. 이상적인 저장 에너지가 크게 표시되고, 전하량과 밀리줄 및 와트시 환산값도 함께 나옵니다.

주 결과와 보조 결과 읽기

줄(J)은 전기장에 저장된 에너지입니다. 쿨롬(C)은 전극판에 분리되어 모인 전하량으로, 에너지와 다른 물리량입니다. mJ와 Wh는 같은 에너지를 다른 크기의 단위로 나타낸 값입니다.

전압이 0 V라면 에너지와 전하도 0입니다. 반면 커패시턴스는 0보다 커야 하며, 부품에 적힌 pF, nF, μF, mF, F 중 맞는 단위를 선택해야 합니다.

\displaystyle E=\frac{CV^2}{2},\qquad Q=CV

C는 패럿 단위의 커패시턴스, V는 볼트 단위의 전압입니다. 에너지 E에는 V²가 들어가지만 전하 Q에는 V만 들어갑니다. 이 차이 때문에 전압 변화가 에너지에 더 크게 반영됩니다.

100 μF, 10 V는 0.005 J를 저장하며 전하는 0.001 C입니다. 에너지는 5 mJ로 읽어도 같습니다.
200 μF, 100 V는 1 J와 0.02 C가 됩니다. 비교적 작은 용량도 높은 전압에서는 무시하기 어려운 에너지를 갖습니다.
1 F, 5 V는 12.5 J와 5 C입니다. 같은 부품을 10 V로 올리면 이상적인 에너지는 50 J가 되지만 정격 전압을 먼저 확인해야 합니다.

계산식에는 등가 직렬 저항, 누설 전류, 용량 오차, 변환 회로의 손실이 없습니다. 기기는 전압이 0이 되기 전에 동작을 멈출 수 있으므로 계산된 전량을 사용하지 못할 수도 있습니다.

이 계산기만으로 동작 시간이나 방전 전류를 정할 수 없습니다. 정격 전압과 극성은 데이터시트에서 확인해야 합니다. 고전압 커패시터는 전원을 끈 뒤에도 위험한 전하를 남길 수 있습니다.

이상적인 계산 결과를 실제 회로에 적용할 때 자주 생기는 의문을 정리했습니다.

충전하는 동안 전압이 0에서 V까지 올라갑니다. 그 과정의 일을 합하면 QV/2가 되고, Q = CV를 대입하면 CV²/2가 됩니다.

1 mF는 1,000 μF입니다. 같은 숫자에서 단위를 잘못 고르면 에너지와 전하가 1,000배 달라집니다.

아닙니다. 줄은 에너지, 와트는 초당 전달되는 에너지의 비율입니다.

부하 전력, 효율, 저항, 사용할 수 있는 전압 범위가 더 필요합니다.

안 됩니다. 유전체 손상과 과열, 고장을 막기 위해 제조사가 정한 한도를 지켜야 합니다.

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좋았다면, 계산기를 소셜 미디어 플랫폼에 공유해 주세요. 여러분에게 쉽고 프로젝트 홍보에 도움이 됩니다. 감사합니다!