Содержание
Как работает калькулятор энергии конденсатора
Укажите ёмкость, выберите приставку и введите напряжение на выводах. Калькулятор найдёт идеальный запас энергии, электрический заряд и покажет энергию ещё в двух единицах.
Почему напряжение входит в квадрате
C обозначает ёмкость в фарадах, V напряжение в вольтах, E энергию в джоулях, Q заряд в кулонах. Ёмкость влияет на оба результата прямо: стала вдвое больше, энергия и заряд тоже удвоились.
С напряжением иначе. Заряд растёт пропорционально V, а энергия пропорционально V². Поэтому повышение с 5 до 10 В увеличивает заряд вдвое, а энергию в четыре раза.
Проверяем порядок величин на трёх примерах
1000 мкФ и 12 В. Ёмкость равна 0,001 Ф, энергия 0,072 Дж, заряд 0,012 Кл. Те же 0,072 Дж удобно прочитать как 72 мДж.
1 мФ и 24 В. Получится 0,288 Дж и 0,024 Кл. Здесь ёмкость та же, что в первом примере, поэтому четырёхкратная энергия объясняется удвоенным напряжением.
100 пФ и 5 В. Энергия равна 1,25 нДж, заряд 0,5 нКл. Такой результат не ошибка: пикофарад в триллион раз меньше фарада.
Приставка важнее количества нулей в поле
1 мФ равен 10⁻³ Ф, 1 мкФ равен 10⁻⁶ Ф, 1 нФ равен 10⁻⁹ Ф, 1 пФ равен 10⁻¹² Ф. Между соседними приставками в этом ряду разница в тысячу раз. Значения 1000 нФ, 1 мкФ и 0,001 мФ описывают одну ёмкость.
Миллиджоуль равен одной тысячной джоуля. Ватт-час, наоборот, крупнее: 1 Вт·ч содержит 3600 Дж. Эти строки помогают прочитать результат, но не добавляют новых видов энергии.
Реальная нагрузка получит меньше
Формула описывает идеальный запас поля при заданном напряжении. Последовательное сопротивление, утечка, допуск ёмкости и потери в преобразователе уменьшают полезную часть. Устройство обычно выключается раньше, чем конденсатор разрядится до нуля.
По одной энергии нельзя определить время работы или ток импульса. Калькулятор также не проверяет рабочее напряжение и полярность. Эти значения берут из паспорта детали. Заряженный высоковольтный конденсатор может оставаться опасным после отключения питания.
Вопросы об энергии конденсатора
Короткие ответы помогут отделить расчёт запаса от подбора детали и всей цепи разряда.
Откуда в формуле берётся одна вторая?
При зарядке напряжение растёт от нуля до конечного значения. Работа за весь процесс равна QV/2, а после подстановки Q = CV получается CV²/2.
Энергия и заряд означают одно и то же?
Нет. Заряд измеряют в кулонах и считают по Q = CV. Энергию измеряют в джоулях; при том же заряде она зависит ещё и от ёмкости.
Можно ли по джоулям узнать время работы?
Нет. Нужны мощность или ток нагрузки, потери, допустимое падение напряжения и эффективность преобразователя.
Учитывает ли калькулятор утечку и ESR?
Нет. Он считает идеальную энергию поля. Утечка разряжает деталь со временем, а ESR забирает часть энергии при токе.
Можно ли вводить напряжение выше номинального?
Для проверки формулы поле это примет, но реальную деталь так использовать нельзя. Превышение паспортного напряжения может привести к пробою и разрушению.
Похожие калькуляторы
Вам могут пригодиться следующие калькуляторы на эту же тему:
- Калькулятор плотности. Выберите неизвестную величину и введите два значения, чтобы найти плотность, массу или объём.
- Калькулятор температуры смеси воды. Введите объёмы и температуры двух порций, чтобы получить идеальную температуру смеси и доли воды.
- Калькулятор делителя напряжения. Введите напряжение источника и два сопротивления, чтобы получить выход без нагрузки.
- Конвертер литров в миллилитры. Введите объём в литрах или миллилитрах, чтобы сразу увидеть равнозначную величину.
- Конвертер лошадиных сил в киловатты. Введите мощность в метрических лошадиных силах или киловаттах, чтобы сразу получить эквивалентное значение.
- Конвертер атмосфер в килопаскали. Введите давление в стандартных атмосферах или килопаскалях, чтобы сразу получить эквивалентное значение.
- Конвертер баров в паскали. Введите давление в барах или паскалях, чтобы сразу получить эквивалентное значение.
- Обороты в минуту в герцы. Введите скорость вращения в об/мин или герцах и получите число полных оборотов за секунду или минуту.
- Конвертер PSI в бары. Введите давление в psi или барах, и второе поле сразу покажет эквивалентное значение.
- Конвертер узлов в км/ч. Введите скорость в узлах или км/ч, и второе поле сразу покажет эквивалентное значение.
Поделиться в социальных сетях
Если вам понравилось, пожалуйста, поделитесь этим калькулятором в социальных сетях. Это просто для вас и полезно для продвижения проекта. Спасибо!