电容计算器

逐行填入电容容值算出全部并联与全部串联的等效电容(与电阻相反),或按 Q=CV、E=½CV² 算储存电荷与能量,支持单位换算。

逐行填入每个电容的容值并选择单位(F/mF/µF/nF/pF),自动算出全部并联全部串联两种接法的等效电容。 注意电容与电阻相反:并联相加、串联减小

2 个电容的等效电容
并联等效(C₁+C₂+…)200 µF
串联等效(1/Σ(1/Cᵢ))50 µF

并联 = 0.0002 F,串联 = 0.00005 F(基准单位值,已按 8 位有效数字收口)。电容数量 ≥2 时:并联越接越大、串联越接越小,串联等效一定小于其中最小的那个电容(与电阻规律相反)。

怎么用

  1. 选择要算什么顶部切换「串并联等效」或「电荷 / 储能」:前者算多个电容并联/串联后的等效容值,后者算单个电容在某电压下储存的电荷与能量。
  2. 串并联:逐行填入各电容容值在「电容 C1」「电容 C2」… 各行填入每个电容的容值,并在右侧下拉框选择单位(F、mF、µF、nF、pF)。点「+ 增加一个电容」可继续添加,点某行 ✕ 删除(至少保留一行)。
  3. 串并联:同时读出并联与串联结果页面立即给出这些电容「全部并联」和「全部串联」两种接法的等效电容,并自动选用便于阅读的单位(如把 0.0001F 显示为 100µF)。注意电容与电阻相反:并联相加变大、串联减小。
  4. 储能:填电容与电压切到「电荷 / 储能」,填入电容容值与两端电压(V),即可按 Q=C×V 得到储存电荷(库仑 C)、按 E=½×C×V² 得到储存能量(焦耳 J)。

原理与公式

电容的两种基本接法对应两条公式,恰好与电阻相反并联(极板面积叠加)等效电容为各电容之和:

C = C₁ + C₂ + … + Cₙ

串联(首尾相接)等效电容的倒数为各电容倒数之和:

1 / C = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ

两个电容串联可化为「积除以和」C = (C₁ × C₂) / (C₁ + C₂)(仅限两个电容)。

算例:100µF 与 100µF。并联 C = 100 + 100 = 200µF;串联 C = 1 ÷ (1/100 + 1/100) = 50µF。可见并联变大、串联变小,且串联结果 50µF 小于较小的 100µF——与电阻的串并联规律完全相反。为避免浮点误差(如 1/3 这类循环小数),全程用高精度十进制计算,结果按 8 位有效数字收口。

储能与电荷:电容两端加电压 U 后储存电荷 Q = C × U(库仑 C),储存能量 E = ½ × C × U²(焦耳 J)。能量与电压的平方成正比—— 电压翻倍,储能变四倍。例如 1000µF 充到 12V:Q = 0.001 × 12 = 0.012C, E = ½ × 0.001 × 144 = 0.072J。

常见问题

电容串联和并联的公式分别是什么?为什么和电阻相反?
并联时等效电容等于各电容之和:C = C₁ + C₂ + … + Cₙ,并得越多总容值越大;串联时等效电容的倒数等于各电容倒数之和:1/C = 1/C₁ + 1/C₂ + … + 1/Cₙ,串得越多总容值越小。这正好和电阻相反(电阻是串联相加、并联减小)。原因在于电容并联相当于把极板面积加大(容量自然增大),而串联相当于把极板间距拉长、并使中间极板电荷相互抵消,等效容量反而下降。例如 100µF 与 100µF:并联 = 200µF,串联 = 50µF。
两个电容串联怎么快速口算?
两个电容串联可用「积除以和」:C = (C₁ × C₂) ÷ (C₁ + C₂)。例如 6µF 与 3µF 串联 = (6×3) ÷ (6+3) = 18 ÷ 9 = 2µF。注意这个简便公式只对「两个」电容成立,三个及以上请用倒数和公式(本工具支持任意多个)。两个相等电容串联正好是一半(如 100µF 串联 100µF = 50µF)。
电容储存的能量怎么算?E=½CV² 是什么意思?
电容储存的能量 E = ½ × C × V²,单位焦耳(J),其中 C 为电容(法拉 F)、V 为两端电压(伏 V)。关键点是能量与电压的平方成正比——电压翻倍,储能变为四倍。例如 1000µF 电容充到 12V:E = ½ × 0.001 × 12² = 0.072J。它储存的电荷 Q = C × V = 0.001 × 12 = 0.012 库仑(C)。本工具两个值会同时给出。
法拉(F)、µF、nF、pF 之间怎么换算?
法拉(F)是电容的基本单位,但实际元件容值通常很小,所以常用更小的词头:1F = 1,000mF = 1,000,000µF(微法)= 10⁹nF(纳法)= 10¹²pF(皮法)。即 1µF = 1000nF = 1,000,000pF。本工具每个容值都可单独选单位,结果也会自动换算成最易读的词头显示,无需手动换算。
串并联混合(混联)的电容电路怎么用这个工具算?
把电路分块化简:先找出纯并联的小组,用并联(相加)算出每组等效;再把这些等效电容与串联部分用串联(倒数和或两两「积除以和」)合并。分步代入本工具即可逐层得到整体等效电容。本工具只做纯并联或纯串联的等效计算,混联需自己拆分。
计算结果可以直接用于选电容吗?
结果是理想等效容值与储能,按 8 位有效数字高精度计算,适合学习与估算。实际选型还要考虑电容的标称容值与误差(如 ±10%、±20%)、额定电压(工作电压务必留足裕量,不可超压)、介质类型(电解、陶瓷、薄膜)、温度与频率特性、以及电解电容的极性,请结合元件手册确认。

来源与更新

算法为通用物理公式(并联 C=ΣCᵢ、串联 1/C=Σ(1/Cᵢ)、储能 E=½CU²、电荷 Q=CU),不含政策/法规参数。适用于理想线性电容的等效与储能计算,未计入 等效串联电阻(ESR)、漏电流、介质损耗、容值随电压/温度/频率的变化及电容的 额定电压限制,结果仅供学习与估算参考。公式与单位定义参考 OpenStax《University Physics》8.2 串联与并联电容8.4 电容储存的能量;单位词头倍率(mF=10⁻³、µF=10⁻⁶、nF=10⁻⁹、pF=10⁻¹²)依据 NIST 公制(SI)词头表

最近更新:2026-06-23

本工具基于理想线性电容模型,结果仅供学习与估算,不能替代专业电路设计;实际电容还受 ESR、漏电流、介质损耗、容值误差、额定电压与温度/频率特性影响,选型请结合元件手册,工作电压务必留足裕量。