Calculadora de carga e energia de um capacitor
Um capacitor carregado armazena tanto carga elétrica quanto energia, e ambas seguem fórmulas simples. Informe a capacitância em microfarads e a tensão de trabalho, e esta calculadora retorna a carga armazenada Q = C·V em coulombs e a energia armazenada E = ½·C·V² em joules, ajustadas para milis ou micros legíveis. É útil para dimensionar capacitores de filtragem, estimar o impacto do capacitor de flash de uma câmera ou verificar quanta energia um banco consegue entregar antes mesmo de você encostar na protoboard.
Como usar a calculadora
-
1
Informe a capacitância
Digite o valor em microfarads (µF). Um eletrolítico de 100 µF é um ponto de partida comum.
-
2
Informe a tensão
Use a tensão que realmente está nos terminais do capacitor, não a da fonte se houver uma queda.
-
3
Leia a carga e a energia
A ferramenta mostra Q em mC ou µC e E em mJ ou µJ, atualizando conforme você digita.
As fórmulas
Um capacitor de capacitância C carregado à tensão V armazena uma carga:
Q = C · V
e armazena energia:
E = ½ · C · V²
Onde:
- C é a capacitância em farads (F). Os microfarads são convertidos com 1 µF = 0,000001 F.
- V é a tensão em volts (V).
- Q é a carga em coulombs (C).
- E é a energia em joules (J).
Como a energia depende do quadrado da tensão, dobrar a tensão quadruplica a energia armazenada, enquanto a carga apenas dobra.
Exemplo resolvido
Considere um capacitor de 100 µF carregado a 12 V.
- 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
Portanto, este capacitor armazena 1,2 mC de carga e 7,2 mJ de energia.
Referência rápida
| Capacitância | Tensão | Carga (Q) | Energia (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 |
Erros a evitar
- Atenção às unidades. A capacitância quase sempre vem impressa em µF, nF ou pF — converta para farads antes de fazer as contas à mão. A calculadora assume que a entrada está em µF.
- Respeite a tensão nominal. Nunca carregue um capacitor acima de sua tensão nominal; a energia que o torna útil é também a que torna uma falha violenta.
- Bancos grandes são perigosos. Um capacitor grande e de alta tensão pode reter uma carga perigosa muito tempo depois de a alimentação ser removida. Descarregue-o sempre através de um resistor antes de manuseá-lo.
- Energia ≠ carga. Elas escalam de forma diferente com a tensão: Q é linear, E é quadrática. Confundir as duas é o erro clássico.
Perguntas frequentes
A carga (Q = C·V) é a quantidade de eletricidade nas placas, em coulombs. A energia (E = ½·C·V²) é o trabalho armazenado no campo elétrico, em joules. A carga cresce linearmente com a tensão, mas a energia cresce com o quadrado da tensão, por isso capacitores de alta tensão armazenam muito mais energia do que a carga sozinha sugere.
À medida que um capacitor se carrega, a tensão sobe de zero até o valor final, de modo que a tensão média durante a carga é metade da tensão final. Integrar o processo de carga resulta em E = ½·C·V², a mesma metade que aparece na fórmula da energia cinética.
Sim: calcule primeiro a capacitância combinada (em paralelo: some-as; em série: some os inversos) e depois informe aqui esse único valor equivalente junto com a tensão sobre o conjunto.
Não. O cálculo é feito inteiramente a partir dos valores que você informa e nada é enviado, salvo ou compartilhado. Seus dados de capacitância e tensão permanecem na sua própria sessão.
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