용량 계산기
커패시터 용량(F), 시정수 계산
커패시터 공식
표준 커패시터 용량 (클릭하여 적용)
계산 모드 선택
커패시터 계산기
📟 커패시터 계산기 완벽 가이드
커패시터(콘덴서)는 전기 에너지를 저장하는 핵심 전자 소자입니다. 본 계산기는 합성 용량 계산,RC 시정수 계산, 저장 에너지 계산, 용량성 임피던스 계산을 한 번에 제공합니다. 여러 커패시터의 병렬/직렬 연결 시 합성 용량을 자동으로 계산하고, 표준 용량 프리셋으로 빠르게 시작할 수 있습니다.
📊 커패시터 계산 공식
| 계산 | 공식 | 단위 | 설명 |
|---|---|---|---|
| 병렬 연결 | C = C₁ + C₂ + ... | F | 용량 증가 |
| 직렬 연결 | 1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + ... | F | 용량 감소, 내압 증가 |
| 시정수 (τ) | τ = R × C | s | 63% 충전 시간 |
| 저장 에너지 | E = ½CV² | J | 커패시터에 저장된 에너지 |
| 용량성 리액턴스 | Xc = 1/(2πfC) | Ω | AC에서의 저항 |
🔌 커패시터 종류 및 특성
| 종류 | 용량 범위 | 특징 | 주요 용도 |
|---|---|---|---|
| 세라믹 (Ceramic) | 1pF ~ 100µF | 소형, 저가, 무극성 | 디커플링, 고주파 필터 |
| 전해 (Electrolytic) | 1µF ~ 10000µF | 대용량, 극성 있음 | 전원 평활, 저주파 필터 |
| 탄탈룸 (Tantalum) | 0.1µF ~ 1000µF | 소형 대용량, 안정적 | 휴대기기, 정밀 회로 |
| 필름 (Film) | 1nF ~ 100µF | 고정밀, 안정적 | 오디오, 타이밍 |
| 슈퍼 캐패시터 | 0.1F ~ 500F | 초대용량, 에너지 저장 | 백업 전원, 하이브리드 차량 |
📏 용량 단위 변환표
| 단위 | 기호 | 1 Farad 기준 | 변환 예시 |
|---|---|---|---|
| 피코패럿 | pF | 10⁻¹² F | 1µF = 1,000,000pF |
| 나노패럿 | nF | 10⁻⁹ F | 1µF = 1,000nF |
| 마이크로패럿 | µF | 10⁻⁶ F | 1F = 1,000,000µF |
| 밀리패럿 | mF | 10⁻³ F | 1F = 1,000mF |
🔢 커패시터 숫자 코드 읽는 법
세라믹 커패시터에 인쇄된 3자리 숫자 코드는 용량을 나타냅니다.앞 2자리는 유효숫자, 3번째 자리는 10의 거듭제곱(배수)입니다.
| 코드 | 계산 | 용량 (pF) | 용량 |
|---|---|---|---|
| 104 | 10 × 10⁴ | 100,000 pF | 100nF = 0.1µF |
| 473 | 47 × 10³ | 47,000 pF | 47nF |
| 102 | 10 × 10² | 1,000 pF | 1nF |
| 221 | 22 × 10¹ | 220 pF | 220pF |
💡 RC 시정수 활용 예시
⏱️ LED 딜레이 회로
10kΩ 저항 + 100µF 커패시터로 RC 회로 구성:
τ = 10,000Ω × 0.0001F = 1초
→ LED가 약 5초(5τ) 후에 완전히 켜짐
🔋 에너지 저장 계산
1000µF 커패시터를 12V로 충전:
E = ½ × 0.001F × 12² = 0.072J
→ 작은 LED를 수초간 점등 가능
📻 오디오 필터 설계
1kHz에서 100nF 커패시터의 임피던스:
Xc = 1 / (2π × 1000 × 0.0000001) = 1.59kΩ
→ 고주파 노이즈 필터링에 활용
❔ 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q. 병렬과 직렬 연결의 차이는?
병렬 연결은 용량이 합산되어 증가하고, 직렬 연결은 용량이 감소하지만 내압이 증가합니다. 저항의 반대입니다!
Q. 전해 커패시터의 극성을 왜 지켜야 하나요?
전해 커패시터는 내부에 화학물질이 있어 극성을 반대로 연결하면발열, 폭발, 화재의 위험이 있습니다. 반드시 +/- 표시를 확인하세요.
Q. 디커플링 커패시터란?
IC 칩 근처에 배치하여 전원 노이즈를 흡수하는 커패시터입니다. 일반적으로 100nF (0.1µF) 세라믹 캐패시터를 사용합니다.
Q. 용량성 리액턴스가 주파수에 따라 변하는 이유는?
커패시터는 DC를 차단하고 AC를 통과시킵니다. 주파수가 높을수록 전하의 이동이 빨라져 리액턴스(저항)가 감소합니다.
⚠️ 안전 주의사항
⚡ 방전 확인
대용량 커패시터는 전원을 끊어도 오랫동안 충전 상태를 유지합니다. 작업 전 반드시 저항으로 방전시키고, 테스터로 확인 후 작업하세요.
🔋 내압 확인
커패시터의 정격 전압을 초과하면 손상되거나 폭발할 수 있습니다. 항상 실제 사용 전압보다 20~50% 높은 내압의 커패시터를 선택하세요.