使い方
- コンデンサの容量 C（µF）を入力します。例えば470です。
- コンデンサを充電した開始電圧 V（V）を入力します。例えば12です。
- 放電後の電圧（V、任意）は、完全放電の場合は0のままにするか、放電させる先の電圧を入力します。
- 蓄積エネルギー E（J）、蓄積電荷量 Q（C）と放出された値を読み、その後に計算の手順（段階ごと）を開きます。
コンデンサのエネルギー
エネルギーは極板の間の電界に蓄えられ、ゼロから充電するのに必要な仕事に等しくなります。エネルギーは電圧の2乗に比例するので、電圧を2倍にすると蓄えられるエネルギーは4倍になります。OpenStax は ½ C V² と示しており、同じエネルギーは ½ Q V や Q² ÷ (2C) とも書けます。
E = ½ × C × V²
Q = C × V
E = ½ × Q × V = Q² ÷ (2 × C)
E エネルギー（J）
C 容量（F）
V 電圧（V）
Q 電荷量（C）2つの電圧の間で放出されるエネルギー
電圧 V1から V2まで放電するコンデンサが放出するのは、2つのエネルギーの差だけです。V2で残るエネルギーはコンデンサに蓄えられたままです。流れる電荷は C × (V1 − V2) です。
放出されたエネルギー = ½ × C × (V1² − V2²)
放出された電荷量 = C × (V1 − V2)このツールが含まない内容
- 漏れ電流。実際のコンデンサは、何も接続していなくても少しずつ電荷を失います。
- 等価直列抵抗と、大きな電流が流れたときに発生する熱。
- 耐電圧。入力した電圧より高い耐電圧の部品を選び、データシートを確認してください。
- 抵抗を通した時間経過での放電。これはRC時定数の計算で扱います。
計算例：470 µF を12 V に充電した場合
エネルギーは E = ½ × 470 µF × (12 V)² = ½ × 0.00047 F × 144 V² = 0.03384 J で、33.84 mJ です。電荷量は Q = 470 µF × 12 V = 0.00564 C で、5.64 mC です。
0 V まで完全に放電すると、そのすべてが放出されます。33.84 mJ と5.64 mC です。コンデンサにはエネルギーが残りません。
| 数値 | 値 |
|---|---|
| 12 V で蓄えられたエネルギー | 33.84 mJ |
| 12 V で蓄えられた電荷量 | 5.64 mC |
| 0 V で残るエネルギー | 0 J |
| 放出されたエネルギー | 33.84 mJ |
| 放出された電荷量 | 5.64 mC |
よくある質問
エネルギーが電圧の2乗に比例するのは、なぜですか？
1Vを上げるごとに、極板へ押し込む電荷が増えるため、仕事は電圧とともに増え、合計で ½ C V² になります。そのため電圧を2倍にすると、エネルギーは4倍になります。
電荷量はクーロン、エネルギーはジュールで表すのは、なぜですか？
電荷量はクーロン（C）で測り、1クーロンの電荷が1ボルトの電位差を移動すると1ジュールのエネルギーを放出します。エネルギーは電荷量に平均電圧を掛けたもので、½ Q V です。
スーパーキャパシタにも使えますか？
同じ式は、理想的なコンデンサであればどれにでも当てはまります。実際の部品には漏れと直列抵抗があり、取り出せるエネルギーが減るため、部品のデータシートを確認してください。
すでに放電したコンデンサには、どの電圧を入力すればよいですか？
0を入力すると、放出されるエネルギーの全体が表示されます。電圧を入力すると、コンデンサがその電圧まで放電するときに放出されるエネルギー、つまり2つの電圧の間のエネルギーが表示されます。
放電後の電圧が開始電圧より高いと、計算を受け付けないのは、なぜですか？
放電はコンデンサからエネルギーを取り出すので、電圧は下がるしかありません。開始電圧より高い最終電圧は充電を意味しますが、このツールはその計算を扱いません。
入力した数値はサーバーに送られますか？
いいえ。計算はお使いのブラウザ内で行われ、入力した内容は保存も送信もされません。当サイトのサーバーに送られることもありません。
出典
数値と文章の最終確認日：2026年11月12日木曜日。