Nasıl kullanılır?
- Kapasitörün Kapasitans C, µF değerini yazın, örneğin 470.
- Kapasitörün şarj edildiği Başlangıç gerilimi V, V değerini yazın, örneğin 12.
- Tam boşalma için Boşaldıktan sonraki gerilim, V (isteğe bağlı) kutusunu 0 bırakın ya da boşaldığı gerilimi yazın.
- Depolanan enerji E, J, Depolanan yük Q, C ve açığa çıkan değerleri okuyun, ardından Adım adım işlem bölümünü açın.
Kapasitörde enerji
Enerji, plakalar arasındaki elektrik alanında depolanır ve kapasitörü sıfırdan şarj etmek için yapılan iştir. Enerji gerilimin karesiyle artar; gerilimi iki katına çıkarmak depolanan enerjiyi dört katına çıkarır. OpenStax enerjiyi ½ C V² olarak verir; aynı enerji ½ Q V ya da Q² ÷ (2C) biçiminde de yazılabilir.
E = ½ × C × V²
Q = C × V
E = ½ × Q × V = Q² ÷ (2 × C)
E enerji, J
C kapasitans, F
V gerilim, V
Q yük, Cİki gerilim arasında açığa çıkan enerji
Bir kapasitör V1 geriliminden V2 gerilimine boşalırken yalnızca iki enerji arasındaki farkı verir. V2'de kalan enerji kapasitörde depolanmış olarak kalır. Akan yük C × (V1 − V2)'dir.
Açığa çıkan enerji = ½ × C × (V1² − V2²)
Boşalan yük = C × (V1 − V2)Bu hesaplayıcının kapsamadığı konular
- Kaçak akım. Gerçek bir kapasitör, hiçbir şey bağlı değilken bile yükünü yavaşça kaybeder.
- Eşdeğer seri direnç ve büyük bir akım aktığında oluşan ısınma.
- Gerilim değeri. Kapasitörü yazdığınız gerilimden yüksek bir değere göre seçin ve veri sayfasına bakın.
- Bir direnç üzerinden zamanla boşalma; bu, RC zaman sabiti hesabıdır.
Örnek çözüm: 470 µF, 12 V'a şarj edilmiş
Enerji E = ½ × 470 µF × (12 V)² = ½ × 0,00047 F × 144 V² = 0,03384 J, yani 33,84 mJ'dür. Yük Q = 470 µF × 12 V = 0,00564 C, yani 5,64 mC'dir.
0 V'a tam boşalmada bu enerjinin tamamı açığa çıkar: 33,84 mJ ve 5,64 mC. Kapasitörde enerji kalmaz.
| Değer | Sonuç |
|---|---|
| 12 V'ta depolanan enerji | 33,84 mJ |
| 12 V'ta depolanan yük | 5,64 mC |
| 0 V'ta kalan enerji | 0 J |
| Açığa çıkan enerji | 33,84 mJ |
| Boşalan yük | 5,64 mC |
Sık sorulan sorular
Enerji neden gerilimin karesiyle orantılı?
Her ek volt, plakalara daha fazla yük itmeyi gerektirir; yapılan iş gerilimle birlikte artar ve toplamda ½ C V² çıkar. Bu nedenle gerilimi iki katına çıkarmak enerjiyi dört katına çıkarır.
Yük neden kulonla, enerji neden jouleyle ölçülür?
Yük kulon (C) ile ölçülür; bir volt fark boyunca hareket eden bir kulonluk yük bir joule enerji açığa çıkarır. Enerji, yükün ortalama gerilimle çarpımıdır ve bu da ½ Q V'dir.
Bunu süperkapasitör gibi gerçek parçalar için kullanabilir miyim?
Aynı formül her ideal kapasitör için geçerlidir. Gerçek parçalarda kaçak akım ve seri direnç, çekilebilen enerjiyi azaltır; parçanın veri sayfasını kontrol edin.
Zaten boşalmış bir kapasitör için hangi gerilimi yazmalıyım?
Açığa çıkan tam enerjiyi görmek için 0 yazın. Bir gerilim yazarsanız, kapasitörün o düzeye boşalırken verdiği enerjiyi, yani iki gerilim arasındaki enerjiyi görürsünüz.
Hesaplayıcı neden başlangıçtan büyük bir son gerilimi kabul etmiyor?
Boşalma enerji çıkarır; bu nedenle gerilim yalnızca düşebilir. Başlangıçtan büyük bir son gerilim, kapasitörün şarj edilmesi demektir ve bu hesaplayıcı şarjı modellemez.
Verilerim bir sunucuya gönderiliyor mu?
Hayır. Hesaplama tarayıcınızda çalışır; yazdığınız hiçbir şey saklanmaz ya da bize gönderilmez.
Kaynaklar
Rakamlar ve metin en son 12 Kasım 2026 Perşembe tarihinde kontrol edildi.