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Divisão de tensão em capacitores em série

Com 400 V sobre uma série de capacitores de 100, 220 e 100 µF, o de 220 µF recebe a menor parcela e todos ficam dentro da tensão nominal. Informe cada capacitância e sua tensão nominal para ver a margem de cada peça. Grátis no seu navegador.

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Exemplo resolvido

Se você digitar

Tensão total: 400

Você obtém

Capacitância equivalente: 40,7407407407
Maior utilização do valor nominal (%): 65,1851851852

Esta calculadora encontra a tensão ideal em cada capacitor de uma associação em série quando são conhecidas a tensão total e as capacitâncias individuais. Como os componentes armazenam a mesma carga, os menores recebem uma parcela maior da tensão. Informe a capacitância e a tensão nominal de cada peça para ver tensão calculada, participação percentual, uso do limite, margem restante e aprovação. O resultado serve como verificação inicial e separa claramente o modelo ideal dos efeitos reais de fuga, tolerância e transitórios.

Por que a tensão nem sempre se divide igualmente

No modelo ideal em regime permanente, capacitores em série armazenam a mesma carga, mas isso não significa tensões iguais. Como V = Q/C, uma capacitância menor desenvolve tensão maior. Peças idênticas dividem o total igualmente; valores mistos seguem a proporção inversa.

A calculadora mostra tensão, participação, utilização do limite e margem em cada linha. Use a mesma unidade de capacitância para todos os itens, pois somente as proporções determinam a divisão.

Como funciona o cálculo pela capacitância inversa

A ferramenta soma os inversos das capacitâncias e obtém a equivalente pelo inverso dessa soma. Em seguida, multiplica a tensão total pelo peso 1/C de cada item e divide pela soma recíproca. A utilização é a tensão atribuída dividida pela nominal; a margem é a nominal menos a atribuída.

O conjunto só é aprovado quando todos respeitam seus limites.

Use como verificação ideal, não como garantia total

Uma associação real sofre influência de tolerância, corrente de fuga, absorção dielétrica, temperatura, envelhecimento e transitórios. Circuitos de alta tensão frequentemente precisam de resistores de balanceamento ou redes ativas calculadas com dados de pior caso. Use o resultado para identificar violações nominais e depois avalie extremos de tolerância, derating recomendado, ripple, temperatura e falhas.

Casos de uso

Triagem de barramento CC de alta tensão

Verifique a tensão nominal de cada capacitor antes de projetar o balanceamento e analisar as tolerâncias extremas.

Revisão de substituição na BOM

Compare a combinação proposta com a original e identifique a peça com maior utilização da tensão nominal.

Ensino de eletrônica

Demonstre por que cargas iguais criam divisão inversa à capacitância e por que valores diferentes não dividem igualmente.

Perguntas frequentes

Qual fórmula calcula a tensão de cada capacitor?

Para o capacitor i, Vi = Vtotal × (1/Ci) / Σ(1/Cj). Você pode usar qualquer unidade de capacitância, desde que seja igual em todas as entradas.

Capacitores iguais dividem a tensão igualmente?

Sim, no modelo ideal. Os pesos recíprocos são idênticos e cada peça recebe a tensão total dividida pela quantidade de capacitores.

Por que o menor capacitor recebe a maior tensão?

Os componentes em série armazenam a mesma carga ideal e V = Q/C; para carga igual, menor capacitância produz tensão maior.

Uma aprovação garante que a associação é segura?

Não. Você também deve verificar tolerância, fuga, derating, temperatura, transitórios, ripple e componentes de balanceamento.

Posso informar as capacitâncias em microfarads ou nanofarads?

Sim, qualquer unidade serve desde que todos os capacitores usem a mesma, porque a divisão depende só da proporção entre as capacitâncias. A tensão total e as tensões nominais são sempre informadas em volts.

Ferramentas relacionadas

Para desenvolvedores — acesso via API

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

Endpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

Chame do seu código

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"total_voltage":400,"capacitors":[{"capacitance":100,"voltage_rating":250},{"capacitance":220,"voltage_rating":200},{"capacitance":100,"voltage_rating":250}]}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "total_voltage": 400,
    "capacitors": [
      {
        "capacitance": 100,
        "voltage_rating": 250
      },
      {
        "capacitance": 220,
        "voltage_rating": 200
      },
      {
        "capacitance": 100,
        "voltage_rating": 250
      }
    ]
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "total_voltage": 400,
    "capacitors": [
        {
            "capacitance": 100,
            "voltage_rating": 250
        },
        {
            "capacitance": 220,
            "voltage_rating": 200
        },
        {
            "capacitance": 100,
            "voltage_rating": 250
        }
    ]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"total_voltage":400,"capacitors":[{"capacitance":100,"voltage_rating":250},{"capacitance":220,"voltage_rating":200},{"capacitance":100,"voltage_rating":250}]}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"total_voltage":400,"capacitors":[{"capacitance":100,"voltage_rating":250},{"capacitance":220,"voltage_rating":200},{"capacitance":100,"voltage_rating":250}]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/series-cap-voltage-share", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

Exemplo de requisição

{
  "total_voltage": 400,
  "capacitors": [
    {
      "capacitance": 100,
      "voltage_rating": 250
    },
    {
      "capacitance": 220,
      "voltage_rating": 200
    },
    {
      "capacitance": 100,
      "voltage_rating": 250
    }
  ]
}

Exemplo de resposta

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.series_cap_voltage_share",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

Preço

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

Limites

max_n 1000

Erros

HTTP	Código	O que significa
`401`	`unauthorized`	Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
`402`	`insufficient_balance`	Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
`404`	`unknown_type`	Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
`429`	`rate_limited`	Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Notas técnicas

Como funciona o cálculo pela capacitância inversa

A entrada exige tensão positiva e pelo menos dois registros positivos e finitos; valores inválidos retornam invalid_input.

Use como verificação ideal, não como garantia total

O navegador e a API executam a mesma aritmética determinística; cada chamada automatizada custa US$ 0,002.

Perguntas técnicas

Quanto custa o cálculo pela API?

Cada solicitação bem-sucedida pela API custa US$ 0,002. O cálculo no navegador é grátis e usa o mesmo núcleo determinístico.

Ver a documentação completa do KIT →

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Exemplo resolvido

Por que a tensão nem sempre se divide igualmente

Como funciona o cálculo pela capacitância inversa

Use como verificação ideal, não como garantia total

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Perguntas frequentes

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Exemplo de requisição

Exemplo de resposta

Preço

Limites

Erros

Notas técnicas

Como funciona o cálculo pela capacitância inversa

Use como verificação ideal, não como garantia total

Perguntas técnicas

obrigado