Rechenlot Baurechner & Baulexikon

ELEKTROTECHNIK

Kondensator-Energie berechnen

Berechne die gespeicherte Energie und die elektrische Ladung in einem Kondensator auf Basis der Kapazität und der Spannung. Inklusive Spannungsprüfung und Einheitenumrechnung für pF, nF und µF.

Stand: 12.11.2026

EINGABEN

Die Kapazität des Kondensators, wie sie auf dem Label oder dem Gehäuse steht (z. B. 1000 µF oder 100 nF). Wähle unten die zugehörige Einheit.

Die Einheit der Kapazität, die du eingegeben hast. Auf Labels steht µF oft als uF oder MFD, und 104 bedeutet 100 nF.

V

Die Spannung, die im Betrieb über dem Kondensator anliegt, in Volt. Bei einer gleichgerichteten 230-V-Versorgung ist das der Spitzenwert: etwa 325 V.

V

Die Nennspannung auf dem Label (z. B. 25 V oder 400 VDC). Verwende den DC-Wert; steht nur ein AC-Wert, gib diesen ein und sei vorsichtig.

ERGEBNIS

Gespeicherte Energie
– J
E = ½ × C × U², mit C in Farad (deine Eingabe mal der gewählten Einheit) und U in Volt. 1 J reicht aus, um eine LED von 1 W eine Sekunde lang leuchten zu lassen.
Gespeicherte Energie in mJ
– mJ
Dieselbe Energie mal 1000, praktisch bei kleinen Kondensatoren in der Elektronik.
Elektrische Ladung (Q)
– µC
Q = C × U, umgerechnet in Mikrocoulomb (× 1.000.000).
Spannungsprüfung
–
Vergleicht deine Spannung mit der Nennspannung auf dem Label (Grenze des Herstellers). Wie viel Abstand du unter dieser Grenze einhältst (Derating), hängt vom Kondensatortyp und der Temperatur ab; siehe die Erläuterung unter dem Tool.
Spannung gegenüber Labelsannung
– %
Deine Spannung geteilt durch die Labelsannung. Vergleiche dies mit der Derating-Richtlinie des Herstellers oder deines Auftraggebers.

Alle Angaben ohne Gewähr. Richtwerte ersetzen keine Fachplanung.

So rechnet der Kondensator-Energie berechnen

Mit diesem Tool berechnest du, wie viel Energie und Ladung ein Kondensator speichert. Die Energie folgt aus E = ½ × C × U²: die Hälfte der Kapazität C in Farad mal dem Quadrat der Spannung (U²) in Volt. Die Ladung Q ist die Kapazität mal der Spannung. Eine doppelt so hohe Spannung ergibt also viermal so viel Energie.

Die Kapazität und die maximale Spannung liest du vom Label ab, zum Beispiel 1000 µF 25 V. µF steht manchmal als uF oder MFD. Als Spannung gibst du die Spannung ein, die im Betrieb über dem Kondensator anliegt. Bei gleichgerichteter Netzspannung ist das der Spitzenwert von etwa 325 V, nicht 230 V.

Die Spannungsprüfung prüft gegen die Labelsannung: darüber kann der Kondensator durchschlagen. Für eine längere Lebensdauer hältst du einen Abstand ein (Derating). Dieser unterscheidet sich je nach Typ und Temperatur: die NAVSEA-Richtlinie SD-18 nennt beispielsweise 70 % für Aluminium-Elkos und 60 % für Keramik- und Tantal-Kondensatoren. Folge bei Zweifeln dem Datenblatt des Herstellers.

Arbeitest du an Geräten über 60 V? Entlade die Kondensatoren zuerst und messe nach. DIN EN IEC 60204-1 (Art. 6.2.4) verlangt bei Maschinen, dass die Restspannung innerhalb von 5 Sekunden (bei einem Stecker innerhalb von 1 Sekunde) unter 60 V sinkt.

Nächster Schritt: berechne mit der RC-Zeitkonstante, wie schnell sich der Kondensator über einen Widerstand auf- oder entlädt.

Formeln

  • Kapazität in Farad capaciteit_farad = capaciteit * capaciteit_eenheid
  • Energie ungerundet h_e = 0.5 * capaciteit_farad * spanning * spanning
  • Gespeicherte Energie energie_j = round(h_e, 6) E = ½ × C × U², mit C in Farad (deine Eingabe mal der gewählten Einheit) und U in Volt. 1 J reicht aus, um eine LED von 1 W eine Sekunde lang leuchten zu lassen.
  • Gespeicherte Energie in mJ energie_mj = round(h_e * 1000, 4) Dieselbe Energie mal 1000, praktisch bei kleinen Kondensatoren in der Elektronik.
  • Elektrische Ladung (Q) lading = round(capaciteit_farad * spanning * 1000000, 2) Q = C × U, umgerechnet in Mikrocoulomb (× 1.000.000).
  • Energie absolut h_e_abs = abs(h_e)
  • Faktor Anzeigeeinheit h_e_fac = if(h_e_abs >= 1, 1, if(h_e_abs >= 0.001, 1000, if(h_e_abs >= 0.000001, 1000000, 1000000000)))
  • Anzeigeeinheit h_e_eenh = if(h_e_fac == 1, 'J', if(h_e_fac == 1000, 'mJ', if(h_e_fac == 1000000, 'µJ', 'nJ')))
  • Energie in Anzeigeeinheit h_e_val = h_e_abs * h_e_fac
  • Energie als Text h_e_txt = concat(if(h_e_val >= 100, format(round(h_e_val, 0), '0'), if(h_e_val >= 10, format(round(h_e_val, 1), '0.#'), format(round(h_e_val, 2), '0.##'))), h_e_eenh)
  • Spannung absolut h_u = abs(spanning)
  • Spannung als % vom Label h_pct = if(max_spanning > 0, h_u / max_spanning * 100, 0)
  • Minimale Labelsannung h_u_min = h_u
  • Warnung hohe Spannung h_waarsch = if(h_u > 60, 'Über 60 V: Entladen und nachmessen, bevor Sie daran arbeiten.', '')
  • Spannungsprüfung spanning_check = if(max_spanning <= 0, concat('Geben Sie die Nennspannung ein für eine Spannungsprüfung.', h_waarsch), if(h_u <= max_spanning, concat('Geeignet:', format(round(h_u, 1), '0.#'), 'V sind', format(round(h_pct, 0), '0'), '% der Nennspannung von', format(round(max_spanning, 1), '0.#'), 'V.', h_waarsch), concat('Nicht geeignet:', format(round(h_u, 1), '0.#'), 'V überschreiten die Nennspannung von', format(round(max_spanning, 1), '0.#'), 'V. Wählen Sie eine höhere Spannungsklasse.', h_waarsch))) Vergleicht deine Spannung mit der Nennspannung auf dem Label (Grenze des Herstellers). Wie viel Abstand du unter dieser Grenze einhältst (Derating), hängt vom Kondensatortyp und der Temperatur ab; siehe die Erläuterung unter dem Tool.
  • Spannung gegenüber Labelsannung spanning_pct = round(h_pct, 0) Deine Spannung geteilt durch die Labelsannung. Vergleiche dies mit der Derating-Richtlinie des Herstellers oder deines Auftraggebers.

Häufige Fragen

Wie berechne ich die gespeicherte Energie in einem Kondensator?
Die gespeicherte Energie (E) in einem Kondensator wird mit der Formel E = ½ × C × U² berechnet, wobei C die Kapazität in Farad und U die Spannung in Volt ist.
Was ist die empfohlene maximale Belastung für einen Kondensator?
Für eine längere Lebensdauer wird empfohlen, Kondensatoren maximal mit 80 % der Nennspannung zu belasten.
Warum ist es wichtig, Kondensatoren nicht über 80 % der Nennspannung zu belasten?
Dadurch wird vermieden, dass Spannungsspitzen in der Praxis den maximalen Wert überschreiten, was den Kondensator beschädigen oder zum Platzen bringen kann.