Калкулатор за капацитет

Автор: Henrick Yau
- 12 октомври 2026 г.
| |

Калкулатори

Изчислете капацитета на различни видове и конфигурации кондензатори. Този калкулатор поддържа плоски, цилиндрични, сферични кондензатори и кондензатори в последователно или паралелно свързване.

Изберете тип кондензатор

Разширени опции

Относно капацитета

Капацитетът е мярка за способността на кондензатора да съхранява електрически заряд при дадена потенциална разлика (напрежение). SI единицата за капацитет е фарад (F), което е равно на един кулон на волт (C/V).

Плоскопаралелен кондензатор

Плоскопаралелен кондензатор се състои от две успоредни проводящи плочи, разделени от диелектричен материал.

  • Формула: C = ε₀εᵣA/d
  • ε₀: Диелектрична проницаемост на вакуума (8.85 × 10⁻¹² F/m)
  • εᵣ: Относителна диелектрична проницаемост (диелектрична константа) на материала между плочите
  • A: Припокриваща се площ на плочите
  • d: Разстояние между плочите
Цилиндричен кондензатор

Цилиндричен кондензатор се състои от две коаксиални цилиндрични проводници, разделени от диелектричен материал.

  • Формула: C = 2πε₀εᵣL/ln(b/a)
  • L: Дължина на цилиндрите
  • a: Радиус на вътрешния цилиндър
  • b: Радиус на външния цилиндър
  • ln(b/a): Естествен логаритъм от отношението на външния към вътрешния радиус
Сферичен кондензатор

Сферичен кондензатор се състои от две концентрични сферични проводящи обвивки, разделени от диелектричен материал.

  • Формула: C = 4πε₀εᵣab/(b-a)
  • a: Радиус на вътрешната сфера
  • b: Радиус на външната сфера
Кондензатори в серия

Когато кондензаторите са свързани последователно, реципрочната стойност на еквивалентния капацитет е равна на сумата от реципрочните стойности на отделните капацитети.

  • Формула: 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/Cₙ
  • The equivalent capacitance is always less than the smallest individual capacitance
Кондензатори в паралел

When capacitors are connected in parallel, the equivalent capacitance is the sum of the individual capacitances.

  • Формула: C_eq = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Energy Stored in a Capacitor

The energy stored in a charged capacitor is:

  • Формула: E = ½CV²
  • C: Капацитет
  • V: Voltage across the capacitor
Common Dielectric Materials
Material Dielectric Constant (εᵣ) Breakdown Voltage (MV/m)
Vacuum 1.0 -
Air 1.0006 3
Paper 2.0-4.0 16
Polyethylene 2.1 50
Polypropylene 2.2 40
PVC 3.4 14
Слюда 5.0 100
Стъкло 5.0-10.0 14
Керамика 20-12000 8
Вода 80.0 -
Приложения на кондензаторите
  • Съхранение на енергия: Бързо съхраняване и освобождаване на електрическа енергия, като например в светкавици на фотоапарати
  • Регулиране на захранването: Изглаждане на колебанията на напрежението в захранващите устройства
  • Свързване/разделяне на сигнали: Блокиране на постоянен ток, като същевременно се пропуска променлив ток
  • Филтри: Създаване на честотно-селективни вериги
  • Настройка: Избиране на конкретни честоти в радио вериги
  • Времеизмерване: Създаване на времеви закъснения във вериги
  • Сензори: Откриване на промени в позицията, налягането или влажността

Какво е калкулатор за капацитет?

Калкулаторът за капацитет е лесен за използване онлайн инструмент, който ви помага да определите капацитета на различни видове кондензатори. Независимо дали работите с обикновен плоскопаралелен кондензатор или по-сложна цилиндрична или сферична конфигурация, този инструмент предоставя бързи и ясни резултати.

Той също така изчислява общия капацитет за комбинации от кондензатори, свързани последователно или паралелно, и дори оценява съхранената енергия, когато се приложи напрежение.

Използвани формули за капацитет

Плоскопаралелен кондензатор:
\( C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d} \)
Цилиндричен кондензатор:
\( C = 2\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{L}{\ln(b/a)} \)
Сферичен кондензатор:
\( C = 4\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{ab}{b - a} \)
Кондензатори в последователно свързване:
\( \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \)
Кондензатори в паралелно свързване:
\( C_{eq} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \)
Съхранена енергия:
\( E = \frac{1}{2} C V^2 \)

Поддържани типове кондензатори и комбинации

  • Поддържа множество видове кондензатори: плоскопаралелен, цилиндричен, сферичен
  • Работи с последователни и паралелни комбинации
  • Позволява избор или въвеждане на стойности за диелектричен материал
  • Персонализируем изход с опции за единици и десетични знаци
  • Показва подробни стъпки на изчисление
  • Оценява съхранената енергия на базата на входно напрежение

Избор на тип и въвеждане на размери

  1. Изберете типа кондензатор или свързване, което искате да изчислите.
  2. Въведете необходимите размери и стойности:
    • За геометрични кондензатори: въведете площ, разстояние, радиус или дължина
    • За комбинирани кондензатори: въведете индивидуални стойности на капацитет
  3. Изберете диелектричния материал или въведете персонализирана диелектрична константа.
  4. Настройте разширени опции като изходни единици, десетични знаци и опции за показване.
  5. Щракнете върху Изчисли, за да видите резултатите.
  6. Използвайте входното поле за напрежение, за да видите колко енергия може да съхрани кондензаторът.

За студенти, преподаватели и инженери

Този калкулатор е полезен за студенти, преподаватели, електронни ентусиасти и професионалисти, работещи по проектиране на вериги или избор на компоненти. Независимо дали учите как работят кондензаторите, или се нуждаете от точни резултати за вашия проект, той предлага бързо и надеждно решение.

Често задавани въпроси за капацитет

В: Какво е капацитет?

О: Капацитетът е способността на компонент да съхранява електрическа енергия в електрическо поле. Измерва се във фаради (F).

В: Какво представлява диелектричната константа (εᵣ)?

О: Тя показва колко материалът увеличава способността на кондензатора да съхранява заряд в сравнение с вакуум. По-високите стойности обикновено водят до по-висок капацитет.

В: Какво се случва, когато свържа кондензатори последователно или паралелно?

О: При последователно свързване общият капацитет е по-малък от най-малкия отделен кондензатор. При паралелно свързване общият капацитет е сумата от отделните кондензатори.

В: Мога ли да използвам този инструмент за оценка на съхранението на енергия?

О: Да, въведете стойност на напрежение, за да видите съхранената енергия, използвайки формулата \( E = \frac{1}{2}CV^2 \).

В: Какви единици поддържа този калкулатор?

О: Можете да избирате от широк диапазон единици, включително фаради (F), милифаради (mF), микрофаради (μF), нанофаради (nF) и пикофаради (pF), както и единици за дължина и площ.

Бързи резултати без ръчни формули

Той предоставя бързи и надеждни резултати без необходимост от ръчни формули или преобразувания. Независимо дали проверявате домашното си, изграждате верига или просто сте любопитни, този инструмент ви помага да разберете и работите с кондензатори по-лесно.