Kalkulačka kapacity

Autor: Henrick Yau
- July 21, 2026
| |

Kalkulačka kapacity

Vypočítejte kapacitu různých typů a konfigurací kondenzátorů. Tato kalkulačka podporuje deskové, válcové, kulové kondenzátory a kondenzátory v sériovém nebo paralelním zapojení.

Vyberte typ kondenzátoru

Pokročilé možnosti

O kapacitě

Kapacita je míra schopnosti kondenzátoru ukládat elektrický náboj při daném rozdílu potenciálů (napětí). Jednotkou kapacity v SI je farad (F), který se rovná jednomu coulombu na volt (C/V).

Deskový kondenzátor

Deskový kondenzátor se skládá ze dvou rovnoběžných vodivých desek oddělených dielektrickým materiálem.

  • Vzorec: C = ε₀εᵣA/d
  • ε₀: Permitivita vakua (8,85 × 10⁻¹² F/m)
  • εᵣ: Relativní permitivita (dielektrická konstanta) materiálu mezi deskami
  • A: Překrývající se plocha desek
  • d: Vzdálenost mezi deskami
Válcový kondenzátor

Válcový kondenzátor se skládá ze dvou koaxiálních válcových vodičů oddělených dielektrickým materiálem.

  • Vzorec: C = 2πε₀εᵣL/ln(b/a)
  • L: Délka válců
  • a: Poloměr vnitřního válce
  • b: Poloměr vnějšího válce
  • ln(b/a): Přirozený logaritmus poměru vnějšího a vnitřního poloměru
Kulový kondenzátor

Kulový kondenzátor se skládá ze dvou soustředných kulových vodivých plášťů oddělených dielektrickým materiálem.

  • Vzorec: C = 4πε₀εᵣab/(b-a)
  • a: Poloměr vnitřní koule
  • b: Poloměr vnější koule
Kondenzátory v sérii

Když jsou kondenzátory zapojeny sériově, převrácená hodnota ekvivalentní kapacity se rovná součtu převrácených hodnot jednotlivých kapacit.

  • Vzorec: 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/Cₙ
  • Ekvivalentní kapacita je vždy menší než nejmenší jednotlivá kapacita
Kondenzátory paralelně

Když jsou kondenzátory zapojeny paralelně, ekvivalentní kapacita je součtem jednotlivých kapacit.

  • Vzorec: C_eq = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Energie uložená v kondenzátoru

Energie uložená v nabitém kondenzátoru je:

  • Vzorec: E = ½CV²
  • C: Kapacita
  • V: Napětí na kondenzátoru
Běžné dielektrické materiály
Materiál Dielektrická konstanta (εᵣ) Průrazné napětí (MV/m)
Vakuum 1.0 -
Vzduch 1.0006 3
Papír 2.0-4.0 16
Polyethylen 2.1 50
Polypropylen 2.2 40
PVC 3.4 14
Slída 5.0 100
Sklo 5.0-10.0 14
Keramika 20-12000 8
Voda 80.0 -
Aplikace kondenzátorů
  • Ukládání energie: Rychlé ukládání a uvolňování elektrické energie, například v blescích fotoaparátů
  • Úprava napájení: Vyhlazování kolísání napětí v napájecích zdrojích
  • Vazba/oddělení signálu: Blokování stejnosměrného proudu při propouštění střídavého
  • Filtry: Vytváření frekvenčně selektivních obvodů
  • Ladění: Výběr konkrétních frekvencí v rádiových obvodech
  • Časování: Vytváření časových zpoždění v obvodech
  • Senzory: Detekce změn polohy, tlaku nebo vlhkosti

Co je to kalkulačka kapacity?

Kalkulačka kapacity je snadno použitelný online nástroj, který vám pomůže určit kapacitu různých typů kondenzátorů. Ať už pracujete se základním deskovým kondenzátorem nebo složitějším válcovým či kulovým uspořádáním, tento nástroj poskytuje rychlé a přehledné výsledky.

Také vypočítá celkovou kapacitu pro kombinace kondenzátorů zapojených sériově nebo paralelně a dokonce odhadne uloženou energii při připojení napětí.

Použité vzorce pro kapacitu

Deskový kondenzátor:
\( C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d} \)
Válcový kondenzátor:
\( C = 2\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{L}{\ln(b/a)} \)
Kulový kondenzátor:
\( C = 4\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{ab}{b - a} \)
Kondenzátory v sérii:
\( \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \)
Kondenzátory paralelně:
\( C_{eq} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \)
Uložená energie:
\( E = \frac{1}{2} C V^2 \)

Klíčové vlastnosti

  • Podporuje více typů kondenzátorů: deskový, válcový, kulový
  • Zvládá sériové a paralelní kombinace
  • Umožňuje vybrat nebo zadat hodnoty dielektrického materiálu
  • Přizpůsobitelný výstup s možnostmi jednotek a desetinných míst
  • Zobrazuje podrobné kroky výpočtu
  • Odhaduje uloženou energii na základě vstupního napětí

Jak používat kalkulačku

  1. Vyberte typ kondenzátoru nebo zapojení, které chcete vypočítat.
  2. Zadejte požadované rozměry a hodnoty:
    • U geometrických kondenzátorů: zadejte plochu, vzdálenost, poloměr nebo délku
    • U kombinovaných kondenzátorů: zadejte jednotlivé hodnoty kapacity
  3. Vyberte dielektrický materiál nebo zadejte vlastní dielektrickou konstantu.
  4. Upravte pokročilá nastavení, jako jsou výstupní jednotky, počet desetinných míst a možnosti zobrazení.
  5. Klikněte na Vypočítat pro zobrazení výsledků.
  6. Použijte vstup napětí pro zjištění, kolik energie může kondenzátor uložit.

Komu je to užitečné?

Tato kalkulačka je užitečná pro studenty, pedagogy, elektronické nadšence a profesionály pracující na návrhu obvodů nebo výběru součástek. Ať už se učíte, jak kondenzátory fungují, nebo potřebujete přesné výsledky pro svůj projekt, nabízí rychlé a spolehlivé řešení.

Často kladené otázky (FAQ)

Otázka: Co je to kapacita?

Odpověď: Kapacita je schopnost součástky ukládat elektrickou energii v elektrickém poli. Měří se ve faradech (F).

Otázka: Co představuje dielektrická konstanta (εᵣ)?

Odpověď: Představuje, jak moc materiál zvyšuje schopnost kondenzátoru ukládat náboj ve srovnání s vakuem. Vyšší hodnoty obvykle vedou k vyšší kapacitě.

Otázka: Co se stane, když zapojím kondenzátory sériově nebo paralelně?

Odpověď: Při sériovém zapojení je celková kapacita menší než nejmenší jednotlivý kondenzátor. Při paralelním zapojení je celková kapacita součtem jednotlivých kondenzátorů.

Otázka: Mohu tento nástroj použít k odhadu ukládání energie?

Odpověď: Ano, zadejte hodnotu napětí pro zobrazení uložené energie pomocí vzorce \( E = \frac{1}{2}CV^2 \).

Otázka: Jaké jednotky tato kalkulačka podporuje?

Odpověď: Můžete si vybrat z široké škály jednotek včetně faradů (F), milifaradů (mF), mikrofaradů (μF), nanofaradů (nF) a pikofaradů (pF), spolu s jednotkami délky a plochy.

Proč používat tuto kalkulačku?

Poskytuje rychlé a spolehlivé výsledky bez potřeby ručních vzorců nebo převodů. Ať už kontrolujete domácí úkol, stavíte obvod nebo jste jen zvědaví, tento nástroj vám pomůže snadněji porozumět kondenzátorům a pracovat s nimi.