Kondensator-Aufladungsrechner
Diagramm der Ladungs- oder Entladungskurve eines RC-Kreislaufs mit Zeitkonstante und Energie.
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Über diesen Rechner
Capacitor charge is the electric charge a capacitor holds in the field between its plates, Q = C × V in coulombs, and the energy stored is E = ½ × C × V² in joules, so doubling the voltage quadruples the stored energy. When you charge a capacitor through a series resistor, the voltage does not jump instantly — it rises along the curve V(t) = V × (1 − e^(−t/τ)); discharging, it falls along V(t) = V × e^(−t/τ). Both are governed by the time constant τ = R × C, the natural timescale of the RC circuit.
After one time constant the capacitor reaches about 63% of the supply voltage when charging (or falls to 37% when discharging); after 5τ it is within 1% of its final value and is treated as fully charged or discharged. For example, a 1,000 µF capacitor charged through a 1 kΩ resistor has τ = 1,000 × 10⁻⁶ × 1,000 = 1 second, so it is 63% charged after 1 s and essentially full after 5 s. At 5 V that same capacitor stores Q = 0.001 × 5 = 0.005 C and E = ½ × 0.001 × 25 = 0.0125 J.
Enter the supply voltage, capacitance and series resistance and the calculator returns the full charge, the stored energy, the time constant, the settling time (5τ), the voltage at a chosen instant, and the whole charge or discharge curve. These numbers are the everyday basis for RC timing circuits, power-supply smoothing, debounce delays, flash-photography energy storage and the turn-on delays in analogue electronics.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Zeitkonstante einer RC-Schaltung?
Die Zeitkonstante τ = R × C ist die Zeit, um auf etwa 63% der Versorgungsspannung aufzuladen. Nach 5τ gilt der Kondensator als voll geladen (> 99%).
Wie viel Energie speichert ein Kondensator?
Energie ist E = 1⁄2 × C × V2. Ein 1000 μF Kondensator bei 5 V speichert 1⁄2 × 0,001 × 25 = 0,0125 Joule.
Was ist der Unterschied zwischen Ladung und Entladung?
Die Ladung steigt in Richtung der Versorgung als V(1 − e^(−t/τ); die Entladung fällt von der Ausgangsspannung als V·e^(−t/τ) ab. Beide erreichen nach 5 Zeitkonstanten ~99% der Veränderung.
Wie viel Ladung hält ein Kondensator?
Die Ladung beträgt Q = C × V in Coulombs. Ein 1000 μF Kondensator bei 5 V hält 0,001 × 5 = 0,005 C. Größere Kapazität oder höhere Spannung speichern beide mehr Ladung, im direkten Verhältnis.
Wie lange dauert es, bis der Kondensator voll geladen ist?
Praktisch liegt es nach fünf Zeitkonstanten (5τ = 5RC) innerhalb von etwa 1% der Versorgung und wird als voll behandelt. Mit einem 1 kΩ Widerstand und 1.000 μF Kondensator τ ist 1 s, so dass er im Wesentlichen nach etwa 5 Sekunden geladen wird.
Welchen Prozentsatz wird nach jeder Zeitkonstante erreicht?
Die Ladung erreicht nach 1τ etwa 63%, nach 2τ 86%, nach 3τ 95%, nach 4τ 98% und nach 5τ 99%. Die Entladung folgt dem Spiegelbild: 37%, 14%, 5%, 2% und 1% verbleiben an den gleichen Punkten.
Warum überhaupt einen Serienwiderstand hinzufügen?
Der Widerstand setzt die Ladegeschwindigkeit. Ohne ihn ist der Stromsprung beim Einschalten nur durch Streuwiderstand begrenzt und kann riesig sein; der Widerstand macht das Timing vorhersehbar, worauf sich RC-Timer, Filter und Debounce-Schaltungen verlassen.
API — verwenden Sie diesen Rechner aus Code
Rufen Sie diesen Rechner als kostenlosen JSON-Endpunkt auf – kein Schlüssel erforderlich. Senden Sie die Feldwerte unten als Abfrageparameter oder JSON. Alles, was Sie weglassen, verwendet die gleiche Voreinstellung, mit der diese Seite vorgefüllt ist; ein unbekannter Parameter ist ein 400, nie ein stiller Null. Lesen Sie die vollständigen API-Dokumente →
Endpunkt
GET https://calculator.free/api/v1/capacitor-charge/curl
curl "https://calculator.free/api/v1/capacitor-charge/?mode=charge&voltage=5&capacitance=1000&resistance=1000"JavaScript fetch()
const r = await fetch(
"https://calculator.free/api/v1/capacitor-charge/?" + new URLSearchParams({
"mode": "charge",
"voltage": "5",
"capacitance": "1000",
"resistance": "1000"
}));
const data = await r.json();
console.log(data.results);Die Ergebnisse sind Schätzungen für allgemeine Leitlinien, nicht für finanzielle, medizinische oder steuerliche Beratung.