Calcolatore partitore capacitivo
Con 10 V su due condensatori uguali da 1 nF, quello in basso riceve 5 V: un rapporto di 0,5 e circa −6 dB. Inserisca la tensione di ingresso e le due capacità nella stessa unità; il condensatore più piccolo prende sempre la quota maggiore. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Vin
- 10
- C1
- 0,000000001
- C2
- 0,000000001
- C somma (totale)
- 0,000000002
- C in serie
- 0,0000000005
- Vout
- 5
- Rapporto
- 0,5
Un partitore di tensione capacitivo ripartisce una tensione di ingresso CA tra due condensatori collegati in serie. Poiché la reattanza capacitiva è inversamente proporzionale alla capacità, la quota maggiore di tensione appare sul condensatore più piccolo: è il duale del partitore resistivo, dove la tensione segue la resistenza. Questo calcolatore di partitore capacitivo riceve la tensione di ingresso Vin, la capacità serie superiore C1 e quella di misura inferiore C2, e restituisce l'uscita del nodo intermedio Vout su C2, il rapporto di divisione, la capacità equivalente in serie e l'attenuazione in decibel. Sonde ad alta tensione, reti di accoppiamento CA, front-end di tocco capacitivo e laboratori di impedenza usano la stessa forma chiusa. Le richieste con capacità non positive falliscono con un errore di validazione chiaro invece di dividere per zero.
Come funziona il partitore capacitivo a due condensatori
Disponete due condensatori ideali C1 e C2 in serie ai capi di una sorgente CA Vin. La piastra superiore di C1 vede Vin, la giunzione tra C1 e C2 è il nodo intermedio e l'altro lato di C2 torna al riferimento della sorgente. La tensione di uscita Vout si preleva dal nodo intermedio al riferimento, cioè la tensione su C2.
A qualunque frequenza fissa le reattanze sono Xc1 uguale a uno su omega C1 e Xc2 uguale a uno su omega C2. Un partitore di tensione in serie con quelle impedenze dà Vout uguale a Vin per Xc2 su Xc1 più Xc2. Sostituendo le espressioni di reattanza, omega si annulla e il risultato si riduce a Vout uguale a Vin per C1 su C1 più C2.
In parole, la tensione di ciascun condensatore è inversa alla propria capacità, così il più piccolo prende la quota maggiore di Vin. La capacità equivalente in serie è C1 per C2 su C1 più C2, la stessa identità usata per ridurre due condensatori in serie. Quelle identità sono esatte per condensatori lineari a parametri concentrati con ESR e perdite trascurabili; i componenti reali aggiungono tolleranza, coefficienti di tensione e parassiti verso massa, ma il primo passo di progetto resta questa ripartizione algebrica.
Campi vuoti o non finiti falliscono la validazione. Capacità zero o negativa fallisce perché un condensatore passivo non può contribuire una C non positiva.
Cosa invia e cosa riceve Lei
Invii tre numeri finiti: vin in volt per l'ingresso CA sulla coppia in serie, c1 per la capacità serie superiore e c2 per quella di misura inferiore su cui si misura Vout. I valori di capacità devono condividere un'unità — farad, microfarad, nanofarad o picofarad — perché conta solo il rapporto C1 su C1 più C2. Entrambe le capacità devono essere strettamente positive.
Campi mancanti, stringhe non numeriche, NaN e Infinity falliscono pure e non vengono addebitati. Controlli classici in aula: dieci volt su condensatori uguali da un nanofarad devono dare cinque volt in uscita con rapporto un mezzo e meno sei decibel di attenuazione.
Dove i calcolatori di partitore capacitivo compaiono nel lavoro reale
I corsi introduttivi di circuiti CA assegnano esercizi di partitore capacitivo subito dopo i condensatori in serie e prima dell'analisi fasoriale completa, così gli studenti hanno bisogno di un oracolo affidabile che restituisca Vout, ratio ed equivalente in serie da confrontare con l'oscilloscopio in laboratorio.
I team di elettronica di potenza e strumentazione progettano partitori di misura CA ad alta tensione con un C1 serie piccolo e un C2 di shunt più grande affinché il nodo intermedio resti nel range di un ADC o di un amplificatore operazionale senza carico resistivo che dissipi watt ad alta tensione. Le schede RF e mixed-signal usano catene di accoppiamento capacitivo per fissare un'attenuazione indipendente dalla polarizzazione verso ricevitori o rivelatori di livello.
Il bring-up del firmware di front-end di tocco o prossimità capacitiva spesso richiede il rapporto del partitore a vuoto prima che pad parassiti e filtri firmware entrino nel modello. I tecnici di riparazione che diagnosticano una rete di misura guasta chiedono quale tensione di nodo intermedio avrebbero dovuto produrre i valori C originali, e una risposta in forma chiusa è più rapida di un deck SPICE completo per due condensatori ideali.
Mantenga i partitori resistivi, i partitori di corrente e i totali di capacità in serie su landing separate così ogni intenzione di ricerca ha una pagina chiara invece di uno strumento multitopologia confuso per studenti e motori di ricerca.
Casi d'uso
Compiti di laboratorio e controlli con oscilloscopio
Calcoli il Vout atteso del nodo intermedio per due condensatori in serie così gli studenti confrontano il risultato del calcolatore con le letture dell'oscilloscopio su una sorgente CA da breadboard.
Partitori di misura CA ad alta tensione
Dimensioni C1 in serie e C2 di shunt per attenuare una linea CA elevata in un range sicuro di ADC o amplificatore di isolamento senza perdita resistiva continua di potenza.
Domande frequenti
Quale formula usa questo calcolatore di partitore capacitivo?
Per due condensatori in serie con Vout su C2, Vout = Vin × C1 / (C1 + C2). La tensione è inversa alla capacità perché Xc ∝ 1/C e la frequenza si annulla nel rapporto.
La frequenza conta?
Con condensatori ideali il rapporto di tensione è indipendente dalla frequenza: omega si annulla formando Xc2 / (Xc1 + Xc2). ESR, ESL reali e impedenza di carico possono reintrodurre dipendenza dalla frequenza fuori da questo modello.
Quali unità devo usare per C1 e C2?
Qualsiasi unità coerente — F, µF, nF o pF — perché conta solo il rapporto. La risposta etichetta l'unità di capacità come farad per i valori numerici che Lei invia.
In che modo differisce da un partitore di tensione resistivo?
Un partitore capacitivo usa Vout = Vin × C1 / (C1 + C2) per Vout su C2. Intenzione di ricerca diversa, topologia diversa, landing separata.
Quanto costa?
Lo strumento del browser è gratuito e gira in locale.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
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headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
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"c2": 1e-9
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req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"vin": 10,
"c1": 1e-9,
"c2": 1e-9
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.capacitive_divider",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Come funziona il partitore capacitivo a due condensatori
La singolarità critica è una somma nulla di C1 più C2, che dividerebbe per zero e viene rifiutata con invalid_input invece di restituire NaN o infinity.
Cosa invia e cosa riceve Lei
Se una è zero o negativa, o la somma è circa zero, la richiesta fallisce con invalid_input e un messaggio che spiega il vincolo. In caso di successo la risposta restituisce vin, c1 e c2 ripuliti, riporta c_sum e c_series, restituisce vout e ratio, include attenuation_db come venti volte il logaritmo in base dieci del rapporto quando è positivo, etichetta le unità come volt e farad, e registra method capacitive_divider con la stringa della formula. Il prezzo delle chiamate API riuscite è la base pubblicata di $0.002 per elemento; i fallimenti di validazione non consumano il saldo prepagato.
Dove i calcolatori di partitore capacitivo compaiono nel lavoro reale
Poiché questa capacità è un motore parse puro, il prezzo API è la base pubblicata di $0.002 per elemento riuscito e la validazione fallita non consuma saldo.
Casi di integrazione
Accoppiamento e regressione di fixture
Automatizzi le stesse formule del partitore del browser così le fixture CI affermano che le coppie di condensatori programmate coincidono ancora con l'attenuazione del documento di progetto.