电容器电荷与能量计算器
充电后的电容器同时储存电荷和能量，二者都遵循简单的公式。输入以微法为单位的电容和工作电压，本计算器即可返回储存的电荷 Q = C·V（单位库仑）以及储存的能量 E = ½·C·V²（单位焦耳），并换算为易读的毫或微级别。它非常适合用来选择滤波电容的容量、估算相机闪光灯电容的冲击力，或在你还没碰到面包板之前就先核对一组电容能释放多少能量。
如何使用本计算器
-
1
输入电容
填入以微法（µF）为单位的数值。100 µF 的电解电容是常见的起点。
-
2
输入电压
使用实际加在电容器两端的电压；若存在压降，不要用电源轨的电压。
-
3
读取电荷与能量
工具以 mC 或 µC 显示 Q，以 mJ 或 µJ 显示 E，并随你的输入实时更新。
公式
电容为 C、充电至电压 V 的电容器所带的电荷为：
Q = C · V
并储存能量：
E = ½ · C · V²
其中：
- C 是以法拉（F）为单位的电容。微法的换算为 1 µF = 0.000001 F。
- V 是以伏特（V）为单位的电压。
- Q 是以库仑（C）为单位的电荷。
- E 是以焦耳（J）为单位的能量。
由于能量取决于电压的平方，电压加倍会使储存的能量增至四倍，而电荷只增加一倍。
算例
取一个充电至 12 V 的 100 µF 电容器。
- 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
因此这个电容器带有 1.2 mC 的电荷和 7.2 mJ 的能量。
快速参考
| 电容 | 电压 | 电荷（Q） | 能量（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 |
需要避免的误区
- 注意单位。 电容几乎总是以 µF、nF 或 pF 标注，手算前请先换算为法拉。本计算器假定输入值以 µF 为单位。
- 遵守额定电压。 切勿将电容器充电至超过其额定电压；让它派上用场的能量，同样也是让故障变得猛烈的能量。
- 大电容组危险。 大容量、高电压的电容器在断电后很长时间内仍可能保有危险的电荷。触碰前务必通过电阻放电。
- 能量 ≠ 电荷。 二者随电压的变化方式不同——Q 是线性的，E 是平方关系。把两者混为一谈是经典错误。
常见问题
电荷（Q = C·V）是极板上电的数量，单位为库仑。能量（E = ½·C·V²）是储存在电场中的功，单位为焦耳。电荷随电压线性增长，而能量随电压的平方增长，因此高压电容器储存的能量远多于单看电荷所能体现的。
电容器充电时，电压从零升到最终值，因此充电过程中的平均电压是最终电压的一半。对充电过程积分即得到 E = ½·C·V²，这与动能公式中出现的那个二分之一是一致的。
可以——先算出组合后的等效电容（并联：相加；串联：倒数相加），再把这个单一的等效值连同整个组合两端的电压一起输入到这里。
不会。计算完全基于你输入的数值进行，不会上传、保存或分享任何内容。你输入的电容和电压数据始终保留在你自己的会话中。
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