🧮Kalkulatorbanken

Kondensator-kalkulator

Regn ut kapasitans i serie og parallell, energien i en kondensator og tidskonstanten i et RC-ledd, med tabell over lading og reaktans.

Sist oppdatert

Hva vil du regne ut?
µF
µF

Total (parallell)

32 µF

Alternativ kobling

6,875 µF

hvis serie

Slik fungerer det

En kondensator lagrer elektrisk ladning mellom to ledende plater. Kapasitansen måles i farad (F), i praksis mikrofarad (µF), nanofarad (nF) og pikofarad (pF). Kondensatorer glatter ut spenning i strømforsyninger, sperrer for likestrøm, danner filter og tidsforsinkelser sammen med motstander, og lagrer energi i blitzlys og motorstarter. Kalkulatoren regner ut total kapasitans i serie og parallell, energien som er lagret, og tidsforløpet i et RC-ledd.

Formler

  • Parallell: C = C1 + C2 + …
  • Serie: 1/C = 1/C1 + 1/C2 + …
  • Ladning: Q = C · V
  • Energi: E = ½ · C · V²
  • Tidskonstant: τ = R · C
  • Reaktans: Xc = 1 / (2π · f · C)

Eksempel: 10 µF og 22 µF

I parallell blir det 32 µF. I serie blir det 6,875 µF, altså mindre enn den minste (10 µF). En kondensator på 1 000 µF ved 25 V lagrer 0,3125 J. Det er ikke mye energi, men kan gi et kraftig støt fordi den frigjøres raskt.

RC-ledd: lading over tid

Kobler du en tom kondensator til en spenning gjennom en motstand, stiger spenningen raskt til å begynne med og deretter langsommere: V(t) = V0 · (1 − e−t/τ). Med 10 kΩ og 100 µF er τ = 1 s, og en matespenning på 5 V gir:

TidLadet tilSpenning
1 τ (1 s)63,21 %3,161 V
2 τ (2 s)86,47 %4,323 V
3 τ (3 s)95,02 %4,751 V
4 τ (4 s)98,17 %4,908 V
5 τ (5 s)99,33 %4,966 V

Utlading følger den motsatte kurven: etter én τ er 36,8 % igjen, og etter fem τ under 1 %.

Reaktans: hvordan kondensatoren oppfører seg ved vekselstrøm

For likestrøm er en ladet kondensator en åpen krets. For vekselstrøm slipper den gjennom mer jo høyere frekvensen er. Motstanden kalles reaktans, og den synker med frekvensen. Tabellen viser 1 µF og 100 nF:

FrekvensXc for 1 µFXc for 100 nF
50 Hz3 183 Ω31 830 Ω
100 Hz1 592 Ω15 920 Ω
1 000 Hz159,2 Ω1 592 Ω
10 000 Hz15,92 Ω159,2 Ω
100 000 Hz1,592 Ω15,92 Ω

Sikkerhet og valg

  • Velg en spenningsklasse godt over driftsspenningen. Elektrolyttkondensatorer har polaritet og kan sprekke ved feil vei.
  • Store kondensatorer kan holde farlig spenning etter at strømmen er slått av. Lad dem ut via en motstand før du jobber på kretsen.
  • Elektrolyttkondensatorer har ofte ±20 % toleranse eller mer, så beregningene er veiledende.

For motstandsdelen i RC-leddet, bruk motstandskalkulatoren, og for strøm og effekt Ohms lov. Sammenhengen mellom frekvens og periode finner du i frekvenskalkulatoren.

Kilder: Store norske leksikon – kondensator, Store norske leksikon – elektrisk motstand

Ofte stilte spørsmål

Hvordan regner jeg ut kondensatorer i parallell?
Ved parallellkobling legger du sammen kapasitansene: C = C1 + C2 + … 10 µF og 22 µF i parallell gir 32 µF. Spenningen over dem er lik, og totalt lagres mer ladning.
Hvordan regner jeg ut kondensatorer i serie?
I serie gjelder 1/C = 1/C1 + 1/C2 + …, motsatt av motstander. 10 µF og 22 µF i serie gir 6,875 µF, og to like på 10 µF gir 5 µF. Serie gir alltid lavere kapasitans enn den minste, men tåler høyere samlet spenning.
Hvor mye energi lagrer en kondensator?
E = ½ · C · V². En kondensator på 1 000 µF ladet til 25 V lagrer 0,3125 J. Spenningen teller kvadratisk: dobler du spenningen, firedobles energien.
Hva er tidskonstanten i et RC-ledd?
Tidskonstanten er τ = R · C. Med 10 kΩ og 100 µF blir τ 1 s. Etter én τ er kondensatoren ladet til 63,2 % av matespenningen, og etter fem τ er den praktisk talt full (99,3 %).
Hvor lang tid tar det å lade en kondensator?
Regn med 5 · R · C for en full lading. Med τ = 1 s er det 5 s. Til 90 % tar det 2,303 s, altså τ · ln 10. Kondensatoren lades aldri helt til 100 % i teorien.
Hva er forskjellen på µF, nF og pF?
Farad er en veldig stor enhet, så man bruker prefikser: 1 µF = 10⁻⁶ F, 1 nF = 10⁻⁹ F og 1 pF = 10⁻¹² F. 1 µF er 1 000 nF, og 1 nF er 1 000 pF. Trykt kode 104 betyr 10 · 10⁴ pF = 100 nF.

Relaterte kalkulatorer

→Motstand-kalkulator→Ohms lov-kalkulator→Frekvens-kalkulator

Alle beregninger skjer i nettleseren din — ingen data lagres eller sendes.