コンデンサの計算
コンデンサの計算ツールです。最大3つの容量を直列または並列で合成し、電圧をかけたときのエネルギーや、抵抗を加えたときのRC時定数を求められます。
計算例：接続: 並列 · 容量 C1 10 µF · 容量 C2 22 µF · RC回路の抵抗（任意） 10,000 Ω · 電圧（任意） 12 V → 合成容量：合成容量 32 µF（並列）。出典：Wikipedia – Kondensator (Elektrotechnik): Parallel-/Reihenschaltung, Energie。更新日：
計算方法
10 µFと22 µFのコンデンサは、並列で32 µF、直列で約6.9 µFになります。並列では容量が足し算になり、直列では合成容量が最小の値より小さくなります。
計算のしくみ
並列ではC = C1 + C2 + C3です。直列では逆数を足します：1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3。蓄えられるエネルギーはE = ½ × C × V²です。抵抗をつなぐとRC回路になり、時定数はτ = R × C、5τ後には99 %以上充電されます。簡単なRCフィルターのカットオフ周波数はf = 1 / (2π × R × C)です。
実用のヒント
- 直列にした電解コンデンサは電圧が均等に分かれません。均等化抵抗を入れると安定します。
- 並列接続は、耐圧は同じまま容量を増やせます。
- 単位換算：1 µF = 1000 nF = 1,000,000 pF。
よくある質問
並列接続の合成容量はどう計算しますか？
足し算です：C = C1 + C2 + C3。耐圧は、最も低い耐圧のコンデンサに合わせます。
直列接続の合成容量はどう計算しますか？
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3で求めます。同じ容量のコンデンサ2つを直列にすると、容量は半分になります。
RC時定数とは何ですか？
τ = R × Cです。この時間で充電中のコンデンサは電圧の約63 %、5τで99 %以上に達します。
コンデンサはどのくらいのエネルギーを蓄えますか？
E = ½ × C × V²です。12 Vで100 µFなら7.2 mJを蓄えます。
出典・根拠
- Wikipedia – Kondensator (Elektrotechnik): Parallel-/Reihenschaltung, Energie
- Wikipedia – Capacitor: Networks of capacitors, energy storage
- Wikipedia – RC circuit: time constant τ = RC, cutoff frequency
更新日： · 編集方針
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