Электрика

Полезная энергия конденсатора между порогами

Рассчитывает энергию и время питания постоянной нагрузки при падении напряжения между двумя уровнями.

ϟбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Доступная энергия8Дж
Идеальное время питания4 с
Формула

Как считается результат

Доступная энергия = capacity*(upper^2-lower^2)/2 (Дж); Идеальное время питания = capacity*(upper^2-lower^2)/(2*power) (с)
Пример с тестовыми данными

Ёмкость: 1 Ф; Начальное напряжение: 5 В; Нижний порог: 3 В; Мощность нагрузки: 2 Вт

Доступная энергия: 8 Дж; Идеальное время питания: 4 с
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Рассчитывает энергию и время питания постоянной нагрузки при падении напряжения между двумя уровнями.

Запас энергии вычисляется не по разности напряжений, а по разности их квадратов. Деление доступной энергии на постоянную мощность даёт идеальную длительность питания.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ёмкость в Ф; начальное напряжение в В; нижний порог в В; мощность нагрузки в Вт.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    ESR, токовые ограничения, утечки и КПД преобразователя не учитываются. Предполагается постоянная мощность, поэтому результат отличается от разряда через постоянный резистор.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

02

Когда модель применима

ESR, токовые ограничения, утечки и КПД преобразователя не учитываются. Предполагается постоянная мощность, поэтому результат отличается от разряда через постоянный резистор.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Ёмкость: 1 Ф; Начальное напряжение: 5 В; Нижний порог: 3 В; Мощность нагрузки: 2 Вт
Вычисление
Запас энергии вычисляется не по разности напряжений, а по разности их квадратов. Деление доступной энергии на постоянную мощность даёт идеальную длительность питания. Доступная энергия: (1) × ((5)^2-(3)^2) ÷ 2 = 8 Дж. Идеальное время питания: (1) × ((5)^2-(3)^2) ÷ (2 × (2)) = 4 с.
Результат
Доступная энергия: 8 Дж; Идеальное время питания: 4 с

Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

Пример 2
Исходные данные
Ёмкость: 1 Ф; Начальное напряжение: 5 В; Нижний порог: 0 В; Мощность нагрузки: 2 Вт
Вычисление
Доступная энергия: (1) × ((5)^2-(0)^2) ÷ 2 = 12,5 Дж. Идеальное время питания: (1) × ((5)^2-(0)^2) ÷ (2 × (2)) = 6,25 с.
Результат
Доступная энергия: 12,5 Дж; Идеальное время питания: 6,25 с

Этот вариант использует другие исходные данные: Нижний порог — 0. Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

Формула и обозначения

Доступная энергия = capacity*(upper^2-lower^2)/2 (Дж); Идеальное время питания = capacity*(upper^2-lower^2)/(2*power) (с)

capacity — ёмкость, единица: Ф.

upper — начальное напряжение, единица: В.

lower — нижний порог, единица: В.

power — мощность нагрузки, единица: Вт.

Запас энергии вычисляется не по разности напряжений, а по разности их квадратов. Деление доступной энергии на постоянную мощность даёт идеальную длительность питания.

Практическое применение

Рассчитывает энергию и время питания постоянной нагрузки при падении напряжения между двумя уровнями. Запас энергии вычисляется не по разности напряжений, а по разности их квадратов. Деление доступной энергии на постоянную мощность даёт идеальную длительность питания.

Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: ёмкость в Ф; начальное напряжение в В; нижний порог в В; мощность нагрузки в Вт.

ESR, токовые ограничения, утечки и КПД преобразователя не учитываются. Предполагается постоянная мощность, поэтому результат отличается от разряда через постоянный резистор.

Источники и допущения

Основание расчёта

Ниже перечислены условия, в которых интерпретируется результат. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «доступная энергия»?+

Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Ёмкость: 1 Ф; Начальное напряжение: 5 В; Нижний порог: 3 В; Мощность нагрузки: 2 Вт. Доступная энергия: 8 Дж; Идеальное время питания: 4 с. Запас энергии вычисляется не по разности напряжений, а по разности их квадратов. Деление доступной энергии на постоянную мощность даёт идеальную длительность питания.

Какие ограничения есть у метода?+

ESR, токовые ограничения, утечки и КПД преобразователя не учитываются. Предполагается постоянная мощность, поэтому результат отличается от разряда через постоянный резистор.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Энергия ниже порога остаётся в конденсаторе, но не считается доступной нагрузке. Время — верхняя оценка при идеальном преобразовании энергии. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: ESR, токовые ограничения, утечки и КПД преобразователя не учитываются. Предполагается постоянная мощность, поэтому результат отличается от разряда через постоянный резистор.