コンデンサの電荷・エネルギー計算機

計算式

静電容量 C のコンデンサを電圧 V まで充電すると、次の電荷を蓄えます。

Q = C · V

そして次のエネルギーを蓄えます。

E = ½ · C · V²

ここで：

• C はファラド（F）単位の静電容量です。マイクロファラドは 1 µF = 0.000001 F で換算します。
• V はボルト（V）単位の電圧です。
• Q はクーロン（C）単位の電荷です。
• E はジュール（J）単位のエネルギーです。

エネルギーは電圧の2乗に依存するため、電圧を2倍にすると蓄積エネルギーは4倍になりますが、電荷は2倍にしかなりません。

計算例

12 V まで充電した 100 µF のコンデンサを考えます。

• C = 100 µF = 0.0001 F
• Q = C · V = 0.0001 × 12 = 0.0012 C = 1.2 mC
• E = ½ · C · V² = 0.5 × 0.0001 × 12² = 0.5 × 0.0001 × 144 = 0.0072 J = 7.2 mJ

したがって、このコンデンサは 1.2 mC の電荷と 7.2 mJ のエネルギーを蓄えています。

クイックリファレンス

避けるべき落とし穴

• 単位に注意。 静電容量はほぼ常に µF、nF、pF で表示されます。手計算の前にファラドへ換算してください。本計算機は入力が µF 単位であることを前提とします。
• 定格電圧を守る。 コンデンサを定格電圧を超えて充電してはいけません。役に立たせるエネルギーは、故障を激しくするエネルギーでもあります。
• 大型バンクは危険。 大容量・高電圧のコンデンサは、電源を切ったあとも長時間にわたり危険な電荷を保持することがあります。取り扱う前に必ず抵抗を通して放電してください。
• エネルギー ≠ 電荷。 両者は電圧に対する変化のしかたが異なり、Q は線形、E は2乗に比例します。この2つを混同するのは典型的な間違いです。