此線上計算機可協助您在一個步驟中找出有關電容的兩項資料。首先，您輸入以 μF 為單位的電容、以 V 為單位的電壓和以 kΩ 為單位的電阻。然後按一下 計算.您會馬上看到使用 E = ½ C V² 的儲存能量，以及使用 τ = R × C 的 RC 時間常數。
此工具的功能
此線上工具可顯示兩件事：
- 儲存在電容器中的能量。它使用 E = ½ C V².
- RC 電路的時間常數。它使用 τ = R × C.
為什麼時間常數很重要
首先，電容器透過電阻器充電或放電。
然後，它的電壓會慢慢移動，而不是一下子就移動。
接下來，τ 會告訴您電壓接近最終值的速度。
約 5 × τ 之後，電壓超過最終電平的 99%。
能源如何運作
電容器將能量儲存在其板間的空間中。
當您加入電荷時，電壓會從 0 上升到 V。
由於電荷 Q = C × V，因此可得 E = ½ C V².
如果將 V 增加一倍，能量會增加四倍。如果 C 增加一倍，能量增加兩倍。
在何處使用這些值
- 用於濾波器和平滑電源線。大的 C 和適當的 R 可切斷雜訊。
- τ 設定脈衝持續的時間。
- 用於像相機閃光燈這樣的能量脈衝。它們需要快速釋放儲存的能量。
請注意： 這些公式假設零件是完美的。真實零件有額外的電阻和公差。這會稍微改變 τ 和 E。
快速範例
- 讓 C = 10 μF、V = 5 V、R = 2 kΩ。
- 那麼
- e = ½ × 10×10-⁶ f × 5² = 0.000125 j
- τ = 2000 Ω × 10×10-⁶ F = 0.02 s
檢查範圍
- 首先，在示波器上觀察電壓的上升。
- 然後，注意 V 達到 63% 的時間，它應該符合 τ。
- 5 × τ 之後，電壓應幾乎等於 V。
常見問題
為什麼使用 μF 和 kΩ 單位？
微法和千歐姆簡化了常用電子數值的輸入；腳本自動轉換為 SI。
可以用於串聯回路嗎？
對於串聯電容，請先計算等效 C；然後套用下列公式。
時間常數代表什麼？
τ 表示電容器上的電壓充電或放電的速度 (1 τ 後為 63.2%)。
結果有多準確？
計算假設為理想元件；實際公差可能會影響精確值。
我可以在哪裡應用這些數值？
用於濾波器設計、脈衝定時、感測器電路，以及學習 RC 行為。
