Kalkulator Kapasitans

Kategori: Fizik
- 28 September 2025
| |

Hitung kapasitansi untuk pelbagai jenis dan konfigurasi kapasitor. Kalkulator ini menyokong kapasitor plat selari, silinder, sfera dan kapasitor dalam sambungan siri atau selari.

Pilih Jenis Kapasitor

Pilihan Lanjutan

About Kapasitansi

Kapasitansi adalah ukuran kemampuan kapasitor untuk menyimpan cas elektrik untuk perbezaan potensi tertentu (voltan). Unit SI bagi kapasitansi adalah farad (F), yang sama dengan satu coulomb per volt (C/V).

Kapasitor Plat Selari

Kapasitor plat selari terdiri daripada dua plat konduktif selari yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Formula: C = ε₀εᵣA/d
  • ε₀: Kebolehan pemindahan ruang bebas (8.85 × 10⁻¹² F/m)
  • εᵣ: Kebolehan pemindahan relatif (pemalar dielektrik) bahan antara plat
  • A: Luas yang bertindih antara plat
  • d: Jarak antara plat
Kapasitor Silinder

Kapasitor silinder terdiri daripada dua konduktor silinder koaksial yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Formula: C = 2πε₀εᵣL/ln(b/a)
  • L: Panjang silinder
  • a: Jari-jari silinder dalam
  • b: Jari-jari silinder luar
  • ln(b/a): Logaritma semula jadi nisbah jari-jari luar kepada dalam
Kapasitor Sfera

Kapasitor sfera terdiri daripada dua cangkerang konduktif sfera yang bersentuhan yang dipisahkan oleh bahan dielektrik.

  • Formula: C = 4πε₀εᵣab/(b-a)
  • a: Jari-jari sfera dalam
  • b: Jari-jari sfera luar
Kapasitor dalam Siri

Apabila kapasitor disambungkan dalam siri, kebalikan daripada kapasitansi setara adalah sama dengan jumlah kebalikan daripada kapasitansi individu.

  • Formula: 1/C_eq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... + 1/Cₙ
  • Kapasitansi setara sentiasa kurang daripada kapasitansi individu yang paling kecil
Kapasitor dalam Selari

Apabila kapasitor disambungkan dalam selari, kapasitansi setara adalah jumlah kapasitansi individu.

  • Formula: C_eq = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Tenaga Disimpan dalam Kapasitor

Tenaga yang disimpan dalam kapasitor yang dicas adalah:

  • Formula: E = ½CV²
  • C: Kapasitansi
  • V: Voltan merentasi kapasitor
Bahan Dielektrik Biasa
Bahan Pemalar Dielektrik (εᵣ) Voltan Patah (MV/m)
Vakuum 1.0 -
Udara 1.0006 3
Kertas 2.0-4.0 16
Polietilena 2.1 50
Polipropilena 2.2 40
PVC 3.4 14
Mika 5.0 100
Kaca 5.0-10.0 14
Seramik 20-12000 8
Air 80.0 -
Aplikasi Kapasitor
  • Penyimpanan Tenaga: Menyimpan dan melepaskan tenaga elektrik dengan cepat, seperti dalam kilat kamera
  • Pemulihan Kuasa: Melicinkan fluktuasi voltan dalam bekalan kuasa
  • Penyambungan/Pemisahan Isyarat: Menghalang DC sambil membenarkan AC melalui
  • Penapis: Membuat litar pemilihan frekuensi
  • Penyetelan: Memilih frekuensi tertentu dalam litar radio
  • Penjadualan: Membuat kelewatan masa dalam litar
  • Sensor: Mengesan perubahan dalam kedudukan, tekanan, atau kelembapan

Apa Itu Kalkulator Kapasitans?

Kalkulator Kapasitans adalah alat dalam talian yang mudah digunakan yang membantu anda menentukan kapasitans pelbagai jenis kapasitor. Sama ada anda bekerja dengan kapasitor plat selari asas atau konfigurasi silinder atau sfera yang lebih kompleks, alat ini memberikan hasil yang cepat dan jelas.

Ia juga mengira jumlah kapasitans untuk kombinasi kapasitor yang disambungkan secara siri atau selari, dan bahkan menganggarkan tenaga yang disimpan apabila voltan dikenakan.

Formula Kapasitans yang Digunakan

Kapasitor Plat Selari:
\( C = \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{A}{d} \)
Kapasitor Silinder:
\( C = 2\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{L}{\ln(b/a)} \)
Kapasitor Sfera:
\( C = 4\pi \varepsilon_0 \varepsilon_r \frac{ab}{b - a} \)
Kapasitor dalam Siri:
\( \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots + \frac{1}{C_n} \)
Kapasitor dalam Selari:
\( C_{eq} = C_1 + C_2 + \dots + C_n \)
Tenaga Tersimpan:
\( E = \frac{1}{2} C V^2 \)

Ciri-Ciri Utama

  • Menyokong pelbagai jenis kapasitor: plat selari, silinder, sfera
  • Menangani kombinasi siri dan selari
  • Membolehkan anda memilih atau memasukkan nilai bahan dielektrik
  • Output boleh disesuaikan dengan pilihan unit dan tempat perpuluhan
  • Menunjukkan langkah pengiraan terperinci
  • Menganggarkan tenaga tersimpan berdasarkan input voltan

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

  1. Pilih jenis kapasitor atau sambungan yang ingin anda kira.
  2. Masukkan dimensi dan nilai yang diperlukan:
    • Untuk kapasitor geometri: masukkan kawasan, jarak, jejari, atau panjang
    • Untuk kapasitor gabungan: masukkan nilai kapasitans individu
  3. Pilih bahan dielektrik atau masukkan pemalar dielektrik khusus.
  4. Sesuaikan tetapan lanjutan seperti unit output, tempat perpuluhan, dan pilihan paparan.
  5. Klik Kira untuk melihat hasilnya.
  6. Gunakan input voltan untuk melihat berapa banyak tenaga yang boleh disimpan oleh kapasitor.

Siapa yang Berguna untuk Ini?

Kalkulator ini berguna untuk pelajar, pendidik, peminat elektronik, dan profesional yang bekerja dalam reka bentuk litar atau pemilihan komponen. Sama ada anda sedang belajar tentang cara kapasitor berfungsi atau memerlukan hasil yang tepat untuk projek anda, ia menawarkan penyelesaian yang cepat dan boleh dipercayai.

Soalan Lazim (FAQ)

Q: Apa itu kapasitans?

A: Kapasitans adalah keupayaan komponen untuk menyimpan tenaga elektrik dalam medan elektrik. Ia diukur dalam farad (F).

Q: Apa yang diwakili oleh pemalar dielektrik (εᵣ)?

A: Ia mewakili sejauh mana bahan meningkatkan keupayaan kapasitor untuk menyimpan cas berbanding dengan vakum. Nilai yang lebih tinggi biasanya membawa kepada kapasitans yang lebih tinggi.

Q: Apa yang berlaku apabila saya menyambungkan kapasitor dalam siri atau selari?

A: Dalam siri, jumlah kapasitans adalah kurang daripada kapasitor individu yang paling kecil. Dalam selari, jumlah kapasitans adalah jumlah kapasitor individu.

Q: Bolehkah saya menggunakan alat ini untuk menganggarkan penyimpanan tenaga?

A: Ya, masukkan nilai voltan untuk melihat tenaga yang disimpan menggunakan formula \( E = \frac{1}{2}CV^2 \).

Q: Unit apa yang disokong oleh kalkulator ini?

A: Anda boleh memilih daripada pelbagai unit termasuk farad (F), millifarad (mF), mikrofarad (μF), nanofarad (nF), dan pikofarad (pF), bersama dengan unit panjang dan kawasan.

Kenapa Menggunakan Kalkulator Ini?

Ia memberikan hasil yang cepat dan boleh dipercayai tanpa perlu menggunakan formula manual atau penukaran. Sama ada anda menyemak kerja rumah anda, membina litar, atau hanya ingin tahu, alat ini membantu anda memahami dan bekerja dengan kapasitor dengan lebih mudah.