Kalkulator Muatan dan Energi Kapasitor
Kapasitor yang bermuatan menyimpan baik muatan listrik maupun energi, dan keduanya mengikuti rumus sederhana. Masukkan kapasitansi dalam mikrofarad dan tegangan kerjanya, lalu kalkulator ini mengembalikan muatan tersimpan Q = C·V dalam coulomb dan energi tersimpan E = ½·C·V² dalam joule, diskalakan ke milli atau mikro yang mudah dibaca. Berguna untuk menentukan ukuran kapasitor penghalus, memperkirakan tendangan kapasitor lampu kilat kamera, atau memeriksa berapa banyak energi yang dapat dikeluarkan sebuah bank kapasitor bahkan sebelum Anda menyentuh breadboard.
Cara menggunakan kalkulator
-
1
Masukkan kapasitansi
Ketik nilainya dalam mikrofarad (µF). Elektrolit 100 µF adalah titik awal yang umum.
-
2
Masukkan tegangan
Gunakan tegangan yang benar-benar ada pada kapasitor, bukan tegangan sumber jika ada penurunan.
-
3
Baca muatan dan energi
Alat ini menampilkan Q dalam mC atau µC dan E dalam mJ atau µJ, diperbarui saat Anda mengetik.
Rumus
Kapasitor berkapasitansi C yang diisi hingga tegangan V membawa muatan:
Q = C · V
dan menyimpan energi:
E = ½ · C · V²
Dengan:
- C adalah kapasitansi dalam farad (F). Mikrofarad dikonversi dengan 1 µF = 0,000001 F.
- V adalah tegangan dalam volt (V).
- Q adalah muatan dalam coulomb (C).
- E adalah energi dalam joule (J).
Karena energi bergantung pada kuadrat tegangan, menggandakan tegangan membuat energi tersimpan menjadi empat kali lipat, sementara muatan hanya menjadi dua kali lipat.
Contoh terselesaikan
Ambil kapasitor 100 µF yang diisi hingga 12 V.
- 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
Jadi kapasitor ini membawa 1,2 mC muatan dan 7,2 mJ energi.
Referensi cepat
| Kapasitansi | Tegangan | Muatan (Q) | Energi (E) |
|---|---|---|---|
| 1 µF | 5 V | 5 µC | 12,5 µJ |
| 100 µF | 12 V | 1,2 mC | 7,2 mJ |
| 470 µF | 25 V | 11,75 mC | 146,9 mJ |
| 1000 µF | 50 V | 50 mC | 1250 mJ |
Kesalahan yang harus dihindari
- Perhatikan satuannya. Kapasitansi hampir selalu dicetak dalam µF, nF, atau pF — konversikan ke farad sebelum menghitung secara manual. Kalkulator mengasumsikan masukan dalam µF.
- Patuhi tegangan nominal. Jangan pernah mengisi kapasitor melebihi tegangan nominalnya; energi yang membuatnya berguna juga energi yang membuat kegagalan menjadi dahsyat.
- Bank besar berbahaya. Kapasitor besar bertegangan tinggi dapat menahan muatan berbahaya lama setelah daya diputus. Selalu kosongkan melalui sebuah resistor sebelum memegangnya.
- Energi ≠ muatan. Keduanya berskala berbeda terhadap tegangan — Q linear, E kuadratik. Mengacaukan keduanya adalah kesalahan klasik.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Muatan (Q = C·V) adalah jumlah listrik pada pelat, dalam coulomb. Energi (E = ½·C·V²) adalah kerja yang tersimpan dalam medan listrik, dalam joule. Muatan tumbuh linear terhadap tegangan, tetapi energi tumbuh seiring kuadrat tegangan, sehingga kapasitor tegangan tinggi menyimpan energi jauh lebih banyak daripada yang ditunjukkan muatannya saja.
Saat kapasitor mengisi, tegangan naik dari nol ke nilai akhirnya, sehingga tegangan rata-rata selama pengisian adalah setengah dari tegangan akhir. Mengintegralkan proses pengisian menghasilkan E = ½·C·V², setengah yang sama seperti yang Anda lihat pada rumus energi kinetik.
Bisa — hitung dulu kapasitansi gabungannya (paralel: dijumlahkan; seri: kebalikannya dijumlahkan), lalu masukkan nilai ekuivalen tunggal itu di sini bersama tegangan pada gabungan tersebut.
Tidak. Perhitungan sepenuhnya berjalan dari nilai yang Anda masukkan dan tidak ada yang diunggah, disimpan, atau dibagikan. Masukan kapasitansi dan tegangan Anda tetap berada di sesi Anda sendiri.
Alat Terkait
Kalkulator Persentase Lemak Tubuh
Perkirakan lemak tubuh dari ukuran leher, pinggang, pinggul dan tinggi badan. Memakai rumus pita ukur klasik US Navy untuk memantau tren, bukan diagnosis.
Kalkulator BMI
Hitung indeks massa tubuh dari tinggi dan berat badan. Menampilkan kategori WHO, rentang berat sehat, dan batasan BMI.
Kalkulator Pembayaran HELOC
Hitung pembayaran bulanan HELOC pada masa penarikan dan masa pelunasan berdasarkan saldo, APR, dan tenor.
Kalkulator usia
Hitung usia tepat dalam tahun, bulan, dan hari dari tanggal lahir, plus total hari, jam, dan hitung mundur ulang tahun berikutnya.
Kalkulator Akar Kuadrat
Hitung akar kuadrat untuk bilangan positif, nol, dan bilangan negatif. Dapatkan hampiran desimal, bentuk akar yang disederhanakan untuk masukan bilangan bulat, serta catatan jelas tentang kuadrat sempurna dan akar kompleks.
Kalkulator Kalori
Perkirakan kebutuhan kalori harian untuk tujuan Anda menggunakan faktor BMR dan aktivitas dari Mifflin-St Jeor, termasuk target defisit dan surplus kalori.