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Calculateur d'énergie stockée dans un condensateur

· Dernière mise à jour：2026-09-01

Énergie stockée dans un condensateur U = ½·C·V² : unités de capacité et de tension sélectionnables, plus la charge stockée Q = C·V et une énergie auto-échelonnée de nJ à kJ. Un supercondensateur de 1 F sous ses 2.7 V nominaux ne garde que 3.645 J, tandis qu'un condensateur de défibrillateur de 200 µF à 2 kV en garde 400 — 200 fois moins de capacité mais 110 fois plus d'énergie, car la tension compte au carré.

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API disponible
Oui

Aperçu

Ce calculateur détermine l'énergie électrostatique stockée dans un condensateur selon la formule U = ½·C·V² ainsi que la charge accumulée Q = C·V, avec prise en charge complète des conversions d'unités de capacité et de tension.

Quand l’utiliser

  • Dimensionner des étages de filtrage, des condensateurs de découplage ou des systèmes de maintien d'alimentation.
  • Évaluer l'énergie délivrée par des condensateurs de décharge rapide dans des systèmes impulsionnels ou médicaux.
  • Comparer la réserve énergétique et la densité de charge entre supercondensateurs basse tension et condensateurs haute tension.

Fonctionnement

  1. 1Saisissez la valeur de la capacité et choisissez l'unité adaptée (pF, nF, µF, mF ou F).
  2. 2Indiquez la tension appliquée aux bornes du composant en sélectionnant l'unité correspondante (mV, V ou kV).
  3. 3L'outil applique les formules U = ½·C·V² et Q = C·V pour calculer précisément l'énergie en joules et la charge en coulombs.

Cas d’usage

  • Vérification de l'énergie disponible dans un supercondensateur de sauvegarde pour microcontrôleur.
  • Dimensionnement des condensateurs de décharge pour flashs photographiques et défibrillateurs.
  • Validation des calculs théoriques d'électrostatique en cours de physique et électronique.

Exemples

1. Supercondensateur de maintien de mémoire

Ingénieur en électronique embarquée

Contexte

Un montage utilise un supercondensateur pour maintenir une horloge temps réel (RTC) en cas de coupure de l'alimentation principale.

Problème

Calculer l'énergie totale et la charge électrique stockées sous la tension nominale de 2,7 V.

Utilisation

Entrez 1 dans le champ Capacité C avec l'unité Farads (F), puis 2.7 dans le champ Tension V avec l'unité Volts (V).

Résultat

Le calculateur indique une énergie stockée de 3,645 J et une charge accumulée de 2,7 C.

2. Condensateur de décharge haute tension

Technicien en matériel biomédical

Contexte

L'équipe technique doit vérifier l'énergie délivrée par l'étage de choc d'un banc de test de défibrillation.

Problème

Déterminer l'énergie emmagasinée dans un condensateur de 200 µF chargé sous une tension de 2 kV.

Utilisation

Saisissez 200 avec l'unité Microfarads (µF), puis indiquez 2 avec l'unité Kilovolts (kV).

Résultat

L'outil fournit une énergie de 400 J et une charge stockée de 0,4 C.

FAQ

Quelle est la formule utilisée pour calculer l'énergie stockée ?

L'énergie est calculée avec la formule U = ½·C·V², où C représente la capacité en farads et V la tension en volts.

Comment la charge électrique stockée est-elle calculée ?

La charge électrique est calculée via la relation Q = C·V et s'exprime en coulombs (C).

Pourquoi doubler la tension quadruple-t-il l'énergie ?

Dans la formule U = ½·C·V², la tension intervient au carré : multiplier la tension par deux multiplie l'énergie stockée par quatre.

Quelles unités de capacité et de tension sont acceptées ?

L'outil prend en charge les capacités en pF, nF, µF, mF et F, ainsi que les tensions en mV, V et kV.

Pourquoi un condensateur haute tension de faible capacité peut-il stocker plus d'énergie qu'un supercondensateur ?

L'énergie dépend du carré de la tension : une haute tension compense largement une capacité plus faible par rapport à une basse tension.

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Calculateur de l'équation d'Arrhenius

L'équation d'Arrhenius k = A·e^(−Ea/RT) en trois modes : k à partir de A, Ea et T ; le facteur préexponentiel A à partir d'un k mesuré ; et Ea à partir de deux points (k, T) via Ea = R·ln(k₂/k₁)·T₁T₂/(T₂−T₁). L'énergie d'activation s'accepte en kJ/mol ou kcal/mol et s'affiche dans les deux unités. Ancrages : avec A = 10¹³ s⁻¹, Ea = 75 kJ/mol et T = 298.15 K, k ≈ 0.73 s⁻¹ ; une vitesse qui double de 20 °C à 30 °C correspond à Ea ≈ 51.2 kJ/mol — la règle classique.

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Calculateur de capacité et d'autonomie de batterie

Capacité et autonomie de batterie, C = I·t, dans les deux sens : autonomie depuis la capacité (mAh ÷ mA = heures) ou capacité requise par une mission (mA × h = mAh), avec tension nominale optionnelle ajoutant énergie (Wh) et puissance (W). Ancrages : une batterie de téléphone de 4500 mAh à 300 mA de charge moyenne tient exactement 15 h ; un capteur IoT consommant 5 mA pendant 30 jours exige 3600 mAh — 3.6 Ah —, une cellule lithium de manuel.

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Calculateur de la loi de Beer-Lambert

Loi de Beer-Lambert A = ε·c·l dans les deux sens : absorbance depuis la concentration, ou concentration depuis une absorbance mesurée (la direction quotidienne du dosage). La transmittance T = 10⁻ᴬ accompagne, et un résultat hors de la plage linéaire 0.05–1.0 est signalé. Ancrage : le NADH à 340 nm a ε = 6220 L·mol⁻¹·cm⁻¹, donc 100 µM dans une cuve de 1 cm lit exactement A = 0.622 — le point d'étalonnage derrière la moitié de l'enzymologie.

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Calculateur d'élévation du point d'ébullition

Élévation du point d'ébullition ΔT_b = K_b·m·i avec table de solvants (K_b en K·kg/mol et point d'ébullition normal en °C), facteur de van't Hoff i pour les électrolytes et solvant personnalisé. Ancrages : NaCl 0.5 mol/kg dans l'eau (i = 2) bout 0.512 °C plus haut, à 100.512 °C ; 0.4 mol/kg dans le benzène (K_b = 2.53) élève de 1.012 °C jusqu'à 81.112 °C ; le K_b géant du camphre (5.61) en fait le solvant classique de l'ébulliométrie.