Калькулятор конденсатора - Q, C, V и геометрия пластин
Рассчитывайте заряд, емкость и напряжение по Q = CV или емкость параллельных пластин по C = ε₀εᵣA/d.
Введите любые два значения из заряда (Q), емкости (C) и напряжения (V), чтобы найти третье, или рассчитайте емкость по площади, расстоянию и диэлектрику.
Калькулятор конденсатора - Q, C, V и геометрия пластин
Рассчитывайте заряд, емкость и напряжение по Q = CV или емкость параллельных пластин по C = ε₀εᵣA/d.
Введите два значения из емкости, напряжения и заряда, чтобы найти третье по Q = C × V.
О калькуляторе конденсатора
Конденсатор хранит энергию в электрическом поле. Базовое соотношение Q = C × V: Q — заряд, C — емкость, V — напряжение.
Практические емкости задают в μF, nF или pF. Для параллельных пластин C = ε₀ × εᵣ × A / d; εᵣ равна 1 в вакууме, ~1.0006 в воздухе, 2.2 для PTFE, 4.7 для FR4 и 80 для воды.
Конденсаторы применяются для накопления энергии, связи сигналов, развязки питания, RC-времязадания и компенсации реактивной мощности. Параллельно емкости складываются, последовательно — объединяются по обратным величинам.
Решенные примеры
Три типичные задачи с Q = CV и формулой параллельных пластин.
| Заданные значения | Результат расчета | Примечания |
|---|---|---|
| C = 100 μF = 1×10⁻⁴ F, V = 12 V | Q = C × V = 1.2 × 10⁻³ C = 1.2 mC | Заряд в электролитическом конденсаторе 100 μF при 12 V. |
| Q = 50 μC = 5×10⁻⁵ C, V = 5 V | C = Q / V = 1×10⁻⁵ F = 10 μF | Емкость для хранения 50 μC при 5 V. |
| Пластина: A = 0.01 m², d = 0.1 mm = 0.0001 m, εᵣ = 4.7 (FR4) | C = ε₀ × 4.7 × 0.01 / 0.0001 ≈ 4.16 nF | Емкость дорожки PCB 10 cm × 10 cm над землей на расстоянии 0.1 mm с FR4. |
Как пользоваться калькулятором конденсатора
- Выберите режим для электрических величин или геометрии пластин.
- В Q = CV заполните два поля и оставьте третье пустым; результат будет синим.
- Введите площадь m², расстояние m и εᵣ; воздух/вакуум 1, FR4 4.7, PTFE 2.2.
- Нажмите Рассчитать или Сбросить.
- Емкости указаны в F: 1 μF = 1×10⁻⁶ F, 1 nF = 1×10⁻⁹ F, 1 pF = 1×10⁻¹² F.
Часто задаваемые вопросы
Что такое емкость?
Способность хранить заряд на единицу напряжения: C = Q/V, единица F.
Что такое εᵣ?
Относительная проницаемость показывает увеличение емкости по сравнению с вакуумом.
Связь заряда, тока и напряжения?
Q = C × V и I = dQ/dt = C × dV/dt.
Поле между пластинами?
E = V/d, а σ = ε₀ × εᵣ × V / d; пробой зависит от диэлектрика.
Последовательно и параллельно?
Параллельно: Ctotal = C1 + C2 + …; последовательно: 1/Ctotal = 1/C1 + 1/C2 + ….
Запасенная энергия?
E = ½ × C × V²; большие заряженные конденсаторы опасны и требуют разрядки.