コンデンサ(静電容量)の計算
容量と電圧を入れると、蓄えられる電気量とエネルギーを計算します。2つのコンデンサを直列・並列につないだときの合成容量も出せます。
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
計算方法
電気量 Q = CV 蓄えられるエネルギー E = 1/2 × C × V²
例:容量10μF(0.00001F)、電圧12Vなら、電気量は 0.00001 × 12 = 0.00012Cです。エネルギーは 1/2 × 0.00001 × 144 = 0.00072Jになります。
直列につなぐと、合成容量は 1 ÷(1/C1 + 1/C2)で、必ずどちらの容量よりも小さくなります。並列につなぐと、合成容量は C1 + C2で、必ず大きくなります。このツールでは、容量をμF(マイクロファラド、100万分の1F)で入力します。
式の意味を説明します。静電容量Cは、1Vの電圧をかけたときにどれだけ電気をためられるかという値です。だから電気量は容量と電圧のかけ算になります。エネルギーは、ためていく間に電圧が0から上がっていくので、平均をとって半分になり、1/2をかける形です。直列はそれぞれの容量の逆数を足してから逆数に戻し、並列は単純に足します。
例:容量15μF、電圧18Vなら、電気量は2.7×10⁻⁴C、エネルギーは0.00243Jです。
気をつけること。容量はμF(100万分の1F)で入れてください。直列と並列の合成は、抵抗とは逆の関係になります。実際のコンデンサには耐圧の上限があり、超えると壊れます。
出典:この計算は式の定義によるもので、参照する公的な資料はありません。
よくある質問
静電容量とは?
コンデンサに電気をためやすいかを表す量で、単位はF(ファラド)です。同じ電圧でも、容量が大きいほど多くの電気をためられます。
蓄えられる電気量の求め方は?
Q = C × V です。容量10μF、電圧12Vなら、10 × 12 = 120μC(0.00012C)です。
直列と並列で合成容量はどう違う?
直列につなぐと合成容量は小さくなり(1/C=1/C1+1/C2)、並列につなぐと大きくなります(C=C1+C2)。
蓄えられるエネルギーの求め方は?
E = 1/2 × C × V² です。
μF(マイクロファラド)とは?
1μFは100万分の1F(0.000001F)です。ふつうのコンデンサは、F単位だと数値が小さすぎるため、μFで表すことが多いです。