เครื่องคิดเลขตัวเก็บประจุ

Q=CV คือสมการพื้นฐานของตัวเก็บประจุ โดย Q คือประจุ (คูลอมบ์) C คือความจุ (ฟารัด) และ V คือแรงดัน (โวลต์) ตัวเก็บประจุเก็บพลังงานไฟฟ้าโดยสะสมประจุตรงข้ามบนแผ่นตัวนำสองแผ่นที่แยกกันด้วยฉนวน (ไดอิเล็กทริก) เมื่อใส่แรงดัน อิเล็กตรอนจะไหลเข้าแผ่นหนึ่งและออกจากอีกแผ่น สร้างสนามไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ 100μF ที่ 12V เก็บ: Q = 100×10⁻⁶ × 12 = 1.2 มิลลิคูลอมบ์ของประจุ

เมื่อต่อขนาน ความจุจะบวกกันตรงๆ: C_รวม = C₁ + C₂ + C₃ ซึ่งเพิ่มความจุรวมเพราะแผ่นใหญ่ขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อต่ออนุกรม ส่วนกลับจะบวกกัน: 1/C_รวม = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ ซึ่งลดความจุรวมแต่เพิ่มความทนแรงดัน ตัวอย่าง: ตัวเก็บประจุ 100μF สามตัวต่อขนาน = 300μF ต่ออนุกรม = 33.3μF ใช้ขนานเพื่อความจุมากขึ้น ใช้อนุกรมเพื่อรับแรงดันสูงขึ้น

รีแอคแตนซ์แบบคาปาซิทีฟ (Xc) คือการต้านทานของตัวเก็บประจุต่อกระแสสลับ วัดเป็นโอห์ม สูตร: Xc = 1/(2πfC) โดย f คือความถี่ และ C คือความจุ เมื่อความถี่เพิ่ม รีแอคแตนซ์ลด—ตัวเก็บประจุให้ความถี่สูงผ่านได้ง่ายกว่า ที่ 60Hz ตัวเก็บประจุ 10μF มี Xc = 265Ω ที่ 1kHz ตัวเดียวกันมี Xc = 16Ω คุณสมบัตินี้ทำให้ตัวเก็บประจุเป็นประโยชน์เป็นฟิลเตอร์ไฮพาสในวงจรเสียง

พลังงานที่เก็บในตัวเก็บประจุคือ E = ½CV² โดย C คือความจุ และ V คือแรงดัน พลังงานเพิ่มตามกำลังสองของแรงดัน ดังนั้นการเพิ่มแรงดันเป็นสองเท่าจะเพิ่มพลังงานเป็นสี่เท่า ตัวเก็บประจุ 1000μF ที่ 50V เก็บ: E = 0.5 × 0.001 × 50² = 1.25 จูล เปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ AA ที่มีประมาณ 10,000 จูล ตัวเก็บประจุปล่อยพลังงานเร็วมาก (มิลลิวินาที) มีประโยชน์สำหรับแฟลชกล้อง เครื่องกระตุ้นหัวใจ และการปรับเรียบพาวเวอร์ซัพพลาย

ตัวเก็บประจุเซรามิก (1pF-1μF): เล็ก เสถียร ใช้ในวงจรความถี่สูงและการแยกสัญญาณ ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ (1μF-10,000μF): ความจุสูง มีขั้ว ใช้ในแหล่งจ่ายไฟสำหรับการปรับเรียบ ตัวเก็บประจุฟิล์ม (1nF-10μF): แม่นยำ เสถียร ใช้ในวงจรเสียงและจับเวลา ตัวเก็บประจุแทนทาลัม (0.1μF-1000μF): กะทัดรัด เสถียร ใช้ในอิเล็กทรอนิกส์พกพา ซูเปอร์คาปาซิเตอร์ (1-3000F): ความจุมหาศาล ใช้สำหรับเก็บพลังงาน