Онлайн калькулятор: Конденсатор в цепи постоянного тока

Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление. Формулы, по которым идет расчет, приведены под калькуляторами.

Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС

ЭДС источника, Вольт

Сопротивление, Ом

Емкость, микроФарад

Время зарядки, миллисекунд

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд

Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд

Начальный ток, Ампер

Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт

Напряжение на конденсаторе, Вольт

Заряд на конденсаторе, микроКулон

Энергия конденсатора, миллиДжоуль

Работа, совершенная источником, миллиДжоуль

Разряд конденсатора через сопротивление

Начальное напряжение, В

Начальное напряжение на конденсаторе, Вольт

Сопротивление, Ом

Емкость, микроФарад

Время разрядки, миллисекунд

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуль

Начальный заряд конденсатора, микроКулон

Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд

Начальный ток, Ампер

Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт

Конечный заряд конденсатора, микроКулон

Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуль

Конечное напряжение конденсатора, Вольт

Понять приводимые ниже формулы поможет картинка, изображающая электрическую схему заряда конденсатора от источника постоянной ЭДС (батареи):

Итак, при замыкании ключа К в цепи пойдет электрический ток, который будет приводить к заряду конденсатора.
По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе и резисторе равна ЭДС источника, таким образом:
$\epsilon=IR+\frac{q}{C}$
При этом заряд и сила тока зависят от времени. В начальный момент времени на конденсаторе нет заряда, сила тока максимальна, также как и максимальна мощность, рассеиваемая на резисторе.
$I=\frac{\epsilon}{R}, P=I^2R$
Во время зарядки конденсатора, напряжение на нем изменяется по закону
$V(t)=\epsilon(1-e^{-\frac{t}{RC}})$
где величину
$\tau=RC$
называют постоянной времени RC-цепи или временем зарядки конденсатора.
Вообще говоря, согласно уравнению выше, заряд конденсатора бесконечно долго стремится к величине ЭДС, поэтому для оценки времени заряда конденсатора используют величину
$5\tau$ — это время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет значения 99,2% ЭДС.
Заряд на конденсаторе:
$Q=CV$
Энергия, запасенная в конденсаторе:
$W=\frac{Q^2}{2C}$
Работа, выполненная источником ЭДС:
$A=Q\epsilon$