Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad
E = 0.5 × C × (V1² − V2²)
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve E = 0.5 × C × (V1² − V2²) para Capacitancia. Con Energía disponible 100 mJ, Tensión inicial 12 V, Tensión final 26.4 V, el resultado es -0.3617 mF.
Calculadora
Fórmula
Descripción
Los condensadores de gran capacidad (bulk) proporcionan energía durante breves interrupciones de alimentación o transitorios de carga. La energía utilizable no es la energía total almacenada, sino solo la diferencia entre la energía a la tensión inicial y la energía a la tensión mínima aceptable. Un condensador cargado a 12V que puede descargarse hasta 10V proporciona solo el 36% de su energía total almacenada. Esta fórmula es esencial para dimensionar los condensadores de sostenimiento en fuentes de alimentación, los condensadores de paso (ride-through) para accionamientos de motores y el almacenamiento de energía para el manejo de cargas de pico.
Variables
- E — Energía utilizable entre V1 y V2 (J)
- C — Capacitancia (F)
- V1 — Tensión inicial (totalmente cargado) (V)
- V2 — Tensión mínima aceptable (V)
Notas prácticas
Tiempo de sostenimiento = E / P_load. Para una carga de 20W que requiere 20ms de sostenimiento de 12V a 10V: C = 2 × 0.020 × 20 / (144 - 100) = 18.2 mF. Use condensadores electrolíticos o supercondensadores para el almacenamiento de energía de gran capacidad. Tenga en cuenta el envejecimiento del condensador (los condensadores electrolíticos pierden un 20-30% de capacitancia a lo largo de su vida útil) y la reducción por temperatura (derating).
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| E | Energía disponible | mJ | µJ, mJ, J, kJ, Wh, kWh |
| C | Capacitancia | µF | pF, nF, µF, mF, F |
| V1 | Tensión inicial | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| V2 | Tensión final | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Energía disponible 100 mJ, Tensión inicial 12 V, Tensión final 26.4 V
- 2. La relación: E = 0.5 × C × (V1² − V2²)
- 3. Sustituir: E = 100 mJ, V1 = 12 V, V2 = 26.4 V
- 4. Resultado: Capacitancia = -0.3617 mF
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Energía disponible 100 µJ, Tensión inicial 0.33 V, Tensión final 0.726 V
Resultado: Capacitancia = -0.4783 mF
Rango bajo
Datos: Energía disponible 1 mJ, Tensión inicial 3.3 V, Tensión final 7.26 V
Resultado: Capacitancia = -47.83 µF
Típico
Datos: Energía disponible 100 mJ, Tensión inicial 12 V, Tensión final 26.4 V
Resultado: Capacitancia = -0.3617 mF
Rango alto
Datos: Energía disponible 1 J, Tensión inicial 0.23 kV, Tensión final 0.506 kV
Resultado: Capacitancia = -9.846 µF
Rango máximo
Datos: Energía disponible 10 J, Tensión inicial 2.3 kV, Tensión final 5.06 kV
Resultado: Capacitancia = -0.9846 µF
Cómo varía Capacitancia con Energía disponible
| Energía disponible (entrada) | Capacitancia (resultado) |
|---|---|
| 10 mJ | -36.17 µF |
| 25 mJ | -90.42 µF |
| 50 mJ | -0.1808 mF |
| 75 mJ | -0.2713 mF |
| 100 mJ | -0.3617 mF |
| 150 mJ | -0.5425 mF |
| 0.2 J | -0.7234 mF |
| 0.4 J | -1.447 mF |
| 0.7 J | -2.532 mF |
| 1 J | -3.617 mF |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| nF | -361700 |
| µF | -361.7 |
| mF | -0.3617 |
| F | -0.0003617 |
Inserta esta calculadora
Pega esto en cualquier página. Sigue funcionando cuando esta página se actualiza y cita la fuente.
<iframe src="https://vbatpower.com/embed/bulk-cap-energy/" width="100%" height="460" style="border:1px solid #1f2a37;border-radius:12px" loading="lazy" title="Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad"></iframe>
<p><a href="https://vbatpower.com/formulas/bulk-cap-energy/">Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad</a> Calculadora de vbatpower.com</p>Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad?
Usa E = 0.5 × C × (V1² − V2²). Con Energía disponible 100 mJ, Tensión inicial 12 V, Tensión final 26.4 V, Capacitancia resulta -0.3617 mF.
¿Cómo se calcula capacitor value to hold up 0.4a at 12v for 20ms?
Despeja Capacitancia: con Energía disponible 1 mJ, Tensión inicial 3.3 V, Tensión final 7.26 V, Capacitancia es -47.83 µF.
¿Cuál es la fórmula de Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad?
La fórmula es E = 0.5 × C × (V1² − V2²). Los condensadores de gran capacidad (bulk) proporcionan energía durante breves interrupciones de alimentación o transitorios de carga.
¿Qué unidades usa Energía de sostenimiento del condensador de gran capacidad?
Capacitancia se muestra en nF, µF, mF, F. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
Conceptos relacionados
Todas las fórmulas de Distribución de energía →¿Necesitas más funciones?
Guarda cálculos, importa datos de telemetría, simula la descarga de la batería y colabora con tu equipo.
Probar la aplicación