Kalkulator kapasitor (seri, paralel, muatan, dan energi)

Masukkan nilai Anda. Jawaban dan penyelesaian lengkapnya diperbarui saat Anda mengetik.

Hasil

Kapasitansi ekuivalen5,998 µF
Muatan total71,97 µC
Energi tersimpan total431,8 µJ
KapasitorKapasitansiTeganganMuatanEnergi
C110 µF7,197 V71,97 µC259 µJ
C222 µF3,271 V71,97 µC117,7 µJ
C347 µF1,531 V71,97 µC55,11 µJ

Gabungkan kapasitor secara seri atau paralel, dan cari muatan serta tegangan masing-masing, atau hitung muatan Q = C·V dan energi tersimpan E = ½·C·V² dari satu kapasitor. Mode ketiga memberi kapasitansi kapasitor pelat sejajar dari luas pelat, celah, dan dielektrik, serta memeriksa apakah medannya akan menembus udara di celah.

Penyelesaian langkah demi langkah

Seri: jumlahkan kebalikannya

1/Ceq = 1/10 + 1/22 + 1/47 = 0,1667 1/µF
Ceq = 5,998 µF
Kapasitor yang disusun seri memiliki kapasitansi lebih kecil daripada yang terkecil; muatannya sama.

Muatan dan energi

Q = Ceq·V = (5,998 × 10⁻⁶)·12 = 71,97 µC
E = ½·Ceq·V² = 431,8 µJ
Pada susunan seri setiap kapasitor membawa muatan Q yang sama; tegangannya Q/C, sehingga kapasitor terkecil mendapat tegangan terbesar.

Rumus utama

Konstanta waktu
τ = RC | τ = L/R
Respons
x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e−t/τ
Kapasitor pada DC
rangkaian terbuka; vC tidak dapat melompat

Cara menghitung kapasitor seri dan paralel

  1. Paralel: kapasitor-kapasitor memiliki tegangan yang sama, jadi muatannya dijumlahkan. Kapasitansi ekuivalennya adalah jumlahnya: C = C₁ + C₂ + C₃.
  2. Seri: setiap kapasitor membawa muatan yang sama. Jumlahkan kebalikannya: 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃. Hasilnya lebih kecil daripada kapasitor terkecil.
  3. Dengan tegangan V pada gabungan, muatan total adalah Q = C·V dan energi tersimpan adalah E = ½·C·V².
  4. Pada susunan seri setiap kapasitor memiliki tegangan Vᵢ = Q/Cᵢ, sehingga kapasitor terkecil mendapat tegangan terbesar. Pada susunan paralel setiap muatan adalah Qᵢ = Cᵢ·V.
  5. Untuk kapasitor pelat sejajar, C = ε₀·εr·A/d dengan ε₀ = 8,854 × 10⁻¹² F/m, luas pelat A dalam m², dan celah d dalam m.

Tanya jawab

Mengapa kapasitor seri dan resistor seri berlawanan?

Hambatan seri dijumlahkan karena arus mengalir melalui masing-masing secara bergantian. Kapasitor seri bertindak seperti satu kapasitor dengan dielektrik yang lebih tebal, sehingga kapasitansi turun; yang dijumlahkan adalah kebalikannya. Pada susunan paralel luas pelat secara efektif bertambah, sehingga kapasitansinya dijumlahkan.

Berapa banyak energi yang disimpan kapasitor?

E = ½·C·V² = ½·Q·V = Q²/(2C). Kapasitor 470 µF yang diisi sampai 25 V menyimpan ½ × 470 × 10⁻⁶ × 25² = 0,147 J. Kapasitor besar dapat tetap bermuatan setelah daya dimatikan, jadi lucuti dulu sebelum menyentuh kakinya.

Apa itu permitivitas relatif εr?

Besaran ini menyatakan seberapa banyak dielektrik menaikkan kapasitansi dibandingkan vakum. Udara sekitar 1,0006, PTFE sekitar 2,1, kaca sekitar 5 sampai 10, dan dielektrik keramik dari sekitar 10 sampai beberapa ribu.

Berapa peringkat tegangan yang sebaiknya dimiliki kapasitor?

Lebih tinggi daripada tegangan terbesar yang akan dialaminya, biasanya dengan margin 20% sampai 50%. Pada susunan seri tegangan tidak terbagi sama kecuali kapasitornya sama, jadi periksa setiap kapasitor dengan Vᵢ = Q/Cᵢ.

Berlatihlah sendiri

Latih Transien RC & RL

Kalkulator memberi jawabannya. Dalam ujian Anda perlu metodenya: latihlah dengan soal baru, petunjuk, dan pembahasan.

</> Sematkan

Gratis untuk guru dan sekolah: tempel kode ini di halaman kursus, LMS, atau situs Anda. Mahasiswa bisa memakai kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akun.

Kalkulator lainnya