ForHosting KIT · Technik und Bau

Siebkondensator-Rechner

Eine Last von 1 A am 50-Hz-Netz mit 1 V Restwelligkeit braucht nach einem Vollweggleichrichter 10 000 µF, weil die Welligkeit bei 100 Hz liegt. Geben Sie Strom, zulässige Welligkeit und Netzfrequenz ein und dimensionieren Sie den Kondensator. Kostenlos in Ihrem Browser.

Kostenlos
Läuft in Ihrem Browser
Ohne Anmeldung
Ihre Daten bleiben auf Ihrem Gerät

Im Browser ausführen – kostenlos API ansehen

Nutzen Sie es über WebAPIE-MailTelegramApp bald

Rechenbeispiel

Wenn Sie eingeben

Laststrom: 1
Restwelligkeitsspannung: 1
Netzfrequenz: 50

Erhalten Sie

Gleichrichter: Full F
N: 2
Kapazität (F): 0,01
Kapazität (µF): 10.000

Dieser Siebkondensator-Rechner dimensioniert den Filterkondensator nach einem Gleichrichter, wenn Sie den DC-Laststrom, die tolerierbare Spitze-Spitze-Restwelligkeit und die AC-Netzfrequenz kennen. Die Standardnäherung für kondensatoreingangsseitige Filter ist C gleich I geteilt durch n mal f mal Vr, wobei n zwei für Vollweggleichrichtung (Restwelligkeit bei doppelter Netzfrequenz) und eins für Einweggleichrichtung ist. Bei Strom in Ampere, Frequenz in Hertz und Restwelligkeit in Volt wird die Kapazität in Farad und zusätzlich in Mikrofarad für die übliche Elektrolytkondensator-Auswahl ausgegeben. Null oder negative Restwelligkeit wird zurückgewiesen, da die Formel unendliche Kapazität erfordern würde; null oder nicht positiver Laststrom und Frequenz werden aus demselben physikalischen Grund zurückgewiesen. Die Engine ist vollständig deterministische Arithmetik: keine Netzwerkaufrufe, kein Sampling und keine datumsabhängigen Abkürzungen.

Was ein Siebkondensator bewirkt und was die Antwort enthält

Nach einem Einweg- oder Vollweggleichrichter enthält der rohe Gleichstrom noch eine große Wechselstromkomponente bei der Netzfrequenz oder bei der doppelten Netzfrequenz. Ein Speicher- (Sieb-) Kondensator über der Last lädt sich nahe jedem Spitzenwert auf und entlädt sich zwischen den Spitzen in die Last, wodurch die von der restlichen Schaltung gesehene Spitze-Spitze-Restwelligkeit Vr verringert wird.

Nach dem üblichen Modell erster Ordnung, das die Entladung für kleine Restwelligkeit relativ zum durchschnittlichen Gleichstrom als annähernd linear behandelt, ist die pro Zyklus entnommene Ladung etwa I mal die Periode der Restwelligkeits-Wellenform, sodass C mal Vr etwa I durch n f ist, was sich zu C gleich I geteilt durch n mal f mal Vr umformt. Hier ist I der DC-Laststrom, f die Netzfrequenz, und n ist zwei für Vollweg (Standard) oder eins für Einweg.

Zu den zurückgewiesenen Fällen zählen ein fehlender Laststrom, eine fehlende Restwelligkeit oder Frequenz; nicht endliche Werte; Größenordnungen oberhalb der dokumentierten Obergrenzen; und jedes nicht positive I, f oder Vr. Restwelligkeit null wird ausdrücklich genannt, da sie unendliche Filterkapazität erfordern würde.

Wo die Dimensionierung von Filterkapazitäten in Studium, Design und Software passt

Studierende begegnen C gleich I durch zwei f Vr, wenn ein Lehrbuch kondensatoreingangsseitige Filter einführt, wenn eine Hausaufgabe eine Ein-Ampere-Last bei fünfzig Hertz mit einem Volt Restwelligkeit vorgibt und Farad oder Mikrofarad verlangt, oder wenn ein Labor fragt, warum Vollweg-Netzteile für dasselbe Restwelligkeitsbudget nur etwa die halbe Kapazität von Einweg-Designs benötigen. Lehrkräfte können Lösungsschlüssel für moderate Ströme und Restwelligkeitsziele vorab erzeugen, ohne undurchsichtigen Taschenrechner-Apps zu vertrauen, die stillschweigend Einheiten wechseln oder Effektivwert-Restwelligkeit mit Spitze-Spitze verwechseln.

Entwickler rufen denselben Vertrag aus Skripten auf, um deterministische Testvektoren für Netzteil-Demos zu erzeugen, um vom Nutzer eingegebene Filterparameter vor einer Design-Checkliste zu normalisieren, oder um Aufgabenstellungen in Programmierwettbewerben zu erfüllen, die Farad statt einer grob geschätzten Skizze verlangen. Überschlagsprüfungen elektrischer Art nutzen diese Formel, wenn nur Laststrom, ein Restwelligkeitsbudget und die Netzfrequenz bekannt sind, bevor ESR, Haltezeit oder mehrstufige LC-Filter modelliert werden. Bildungswerkzeuge nutzen den Endpunkt, wenn ein Lernender I, Vr und f eingibt und die Oberfläche die Kapazität in Farad und Mikrofarad zeigen muss.

Kombinieren Sie es mit Kondensator-Energie- oder Leistungs-Helfern, wenn Sie verwandte Schaltungsgrößen benötigen, und mit weiteren Mathe-Endpunkten, wenn Sie ein kleines Labor freier, deterministischer Elektronik-Rechner aufbauen.

Anwendungsfälle

Hausaufgaben- und Laborprüfungen

C = I/(n·f·Vr) aus Laststrom, Restwelligkeitsbudget und Netzfrequenz berechnen, bevor Arbeitsblätter bewertet oder Filtergrößen verglichen werden.

Nachhilfe- und Lehrsoftware

Vom Nutzer eingegebene I, Vr und f in die erforderliche Filterkapazität für interaktive Lektionen und Schritt-Helfer umwandeln.

Häufige Fragen

Was kostet der Siebkondensator-Rechner?

Auf dieser Seite ist er im Browser gratis.

Welche Formel wird für die Filterkapazität verwendet?

Die Standardnäherung für kondensatoreingangsseitige Filter ist C = I / (n · f · Vr), wobei I der Laststrom, f die Netzfrequenz, Vr die Spitze-Spitze-Restwelligkeit und n gleich 2 für Vollweg (Standard) oder 1 für Einweg ist. Bei SI-Eingaben ist die Einheit Farad (F); die Antwort meldet zusätzlich Mikrofarad.

Was passiert, wenn die Restwelligkeitsspannung null ist?

Restwelligkeit null würde in diesem Modell unendliche Filterkapazität erfordern; wählen Sie ein positives Spitze-Spitze-Restwelligkeitsbudget.

Vollweg oder Einweg — was sollte ich verwenden?

Bei gleichem I, f und Vr benötigt Einweg die doppelte Kapazität von Vollweg.

Ist das dasselbe wie die gespeicherte Kondensatorenergie E = ½CV²?

Nein. Die Kondensatorenergie beantwortet, wie viele Joule bei gegebenem C und V gespeichert sind. Dieses Werkzeug dimensioniert den Speicherkondensator, der nötig ist, um ein Restwelligkeitsbudget unter Last einzuhalten. Nutzen Sie den Kondensator-Energie-Rechner, wenn Sie Joule aus C und V benötigen.

Ist die Restwelligkeit als Spitze-Spitze-Wert oder als Effektivwert gemeint?

Als Spitze-Spitze-Wert, also die gesamte Schwankung zwischen höchstem und tiefstem Punkt der Spannung. Wenn Sie stattdessen den Effektivwert eingeben, ergibt sich ein falsch bemessener Kondensator.

Für Entwickler — API-Zugang

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

Endpunkt

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

Aufruf aus Ihrem Stack

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"load_current":1,"ripple_voltage":1,"frequency":50}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "load_current": 1,
    "ripple_voltage": 1,
    "frequency": 50
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "load_current": 1,
    "ripple_voltage": 1,
    "frequency": 50
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"load_current":1,"ripple_voltage":1,"frequency":50}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"load_current":1,"ripple_voltage":1,"frequency":50}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/smoothing-capacitor", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

Beispiel-Anfrage

{
  "load_current": 1,
  "ripple_voltage": 1,
  "frequency": 50
}

Beispiel-Antwort

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

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Preis

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

Limits

`max_abs_current`	1000000000000000
`max_abs_ripple`	1000000000000000
`max_abs_frequency`	1000000000000000

Fehler

HTTP	Code	Bedeutung
`401`	`unauthorized`	Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
`402`	`insufficient_balance`	Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
`404`	`unknown_type`	Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
`429`	`rate_limited`	Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Technische Hinweise

Was ein Siebkondensator bewirkt und was die Antwort enthält

Dieser Rechner liefert die normalisierten Eingaben load_current, ripple_voltage und frequency, die aufgelöste Gleichrichterart und den Multiplikator n, die berechnete Kapazität in Farad und Mikrofarad, die Restwelligkeitsfrequenz n f, die verwendete Genauigkeit, ein Methodenkürzel smoothing_capacitor, einen kurzen Formelhinweis und einen Einheitenhinweis F für SI-Eingaben. Es gibt keine numerische SPICE-Simulation, kein ESR- oder Ripplestrom-Derating und keine Monte-Carlo-Stichprobe: Die Engine wertet entweder I durch n f Vr innerhalb des unterstützten Zahlenbereichs aus oder weist die Eingabe mit invalid_input zurück. Wenn Sie gespeicherte Energie aus C und V, RC-Zeitkonstanten oder elektrische Leistung aus V und I benötigen, nutzen Sie die dafür vorgesehenen Werkzeuge; diese Seite beantwortet ausschließlich die erforderliche Siebkapazität aus Last, Restwelligkeit und Netzfrequenz mit stabiler numerischer Ausgabe, geeignet für Arbeitsblätter, Unit-Tests und API-Clients.

Wie Laststrom, Restwelligkeit und Frequenz gelesen werden und wie C reproduzierbar bleibt

Die Restwelligkeit muss ein endlicher, positiver Spitze-Spitze-Toleranzwert sein; Restwelligkeit null wird zurückgewiesen, da C gleich I durch n f Vr divergiert, wenn Vr gegen null geht, und negative Restwelligkeit ist in diesem Modell nicht physikalisch. Ein optionales führendes Pluszeichen und wissenschaftliche Notation bei numerischen Zeichenketten sind erlaubt, sofern sie als endliche Dezimalzahlen interpretierbar sind; eingebettete Leerzeichen und nicht-numerische Tokens werden zurückgewiesen. Das bevorzugte Feld für den Laststrom ist load_current, aber die Aliase I, i, current, amps und load werden akzeptiert, damit Tabellenblätter, Query-Strings und typisierte Formulare denselben Vertrag wiederverwenden können. Der Laststrom muss endlich und streng positiv sein: Null oder negatives I scheitert mit invalid_input und einer Meldung, die das Feld nennt, damit eine fehlerhafte Zelle nicht zu einem stillschweigend unsinnigen Ergebnis wird. Das bevorzugte Feld für die Restwelligkeit ist ripple_voltage, mit den Aliasen Vr, vr, ripple, delta_v und Vripple. Das bevorzugte Feld für die Frequenz ist frequency, mit den Aliasen f, freq, mains_frequency, hz und line_frequency; typische Werte sind fünfzig oder sechzig Hertz für netzbetriebene Geräte, aber jedes positive, endliche f wird innerhalb der Größenobergrenze akzeptiert. Das optionale rectifier-Feld mit den Aliasen type, wave und rectification wählt Vollweg (n gleich zwei, Standard) oder Einweg (n gleich eins); Synonyme wie full-wave, half-wave, fw und hw werden ohne Berücksichtigung der Groß-/Kleinschreibung akzeptiert. Ein optionales precision-Feld mit den Aliasen decimals und dp bestimmt, wie viele Nachkommastellen für die numerischen Ausgaben angezeigt werden; Standard ist zehn, Obergrenze fünfzehn, damit JSON-Goldens stabil bleiben. Kombinieren Sie den kostenlosen Browser-Lauf auf dieser Seite mit der kostenpflichtigen API, wenn Sie das identische mathematische Ergebnis innerhalb einer automatisierten Pipeline benötigen, ohne die Siebkondensator-Formel selbst neu zu implementieren.

Wo die Dimensionierung von Filterkapazitäten in Studium, Design und Software passt

Auf dieser Seite läuft die Berechnung vollständig in Ihrem Browser; über die API kostet jede erfolgreiche Abfrage $0.002, fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet, und nach der Antwort wird nichts gespeichert. Diese Aufteilung — freie interaktive Erkundung und eine kostenpflichtige, identische API — entspricht dem Rest des KIT-Tier-A-Katalogs und erlaubt es Ihnen, von einer Unterrichtsdemo zu einer automatisierten Pipeline zu wechseln, ohne das mathematische Ergebnis zu ändern.

Integrationsbeispiele

Deterministische Test-Fixtures

Reproduzierbare Siebkapazitätswerte für Unit-Tests, Netzteil-Demos und CI-Assertions auf die Speicherformel erzeugen.

Vollständige KIT-Dokumentation lesen →

Siebkondensator-Rechner

Im Browser ausführen – kostenlos

Rechenbeispiel

Was ein Siebkondensator bewirkt und was die Antwort enthält

Wo die Dimensionierung von Filterkapazitäten in Studium, Design und Software passt

Anwendungsfälle

Hausaufgaben- und Laborprüfungen

Nachhilfe- und Lehrsoftware

Häufige Fragen

Verwandte Tools

Für Entwickler — API-Zugang

Endpunkt

Aufruf aus Ihrem Stack

Beispiel-Anfrage

Beispiel-Antwort

Preis

Limits

Fehler

Technische Hinweise

Was ein Siebkondensator bewirkt und was die Antwort enthält

Wie Laststrom, Restwelligkeit und Frequenz gelesen werden und wie C reproduzierbar bleibt

Wo die Dimensionierung von Filterkapazitäten in Studium, Design und Software passt

Integrationsbeispiele

Deterministische Test-Fixtures

danke