Python: Kondensatorspannung aus Energie mit UliEngineering berechnen

Die Spannung, die erforderlich ist, um eine bestimmte Energiemenge in einem Kondensator zu speichern, lässt sich mit der UliEngineering-Python-Bibliothek einfach berechnen:

from UliEngineering.Electronics.Capacitors import capacitor_voltage_by_energy
from UliEngineering.EngineerIO import *

# Spannung für 100µF berechnen um 1mJ zu speichern
voltage = capacitor_voltage_by_energy("100uF", "1mJ")
print(f"Spannung für 1mJ in 100µF: {format_value(voltage, 'V')}")

# Spannung für 1nF berechnen um 72nJ zu speichern
voltage = capacitor_voltage_by_energy("1nF", "72nJ")
print(f"Spannung für 72nJ in 1nF: {format_value(voltage, 'V')}")

Beispielausgabe

Spannung für 1mJ in 100µF: 4.47 V
Spannung für 72nJ in 1nF: 12.0 V

Diese Berechnung ermittelt die Spannung, die benötigt wird, um eine bestimmte Energiemenge in einem Kondensator zu speichern. Sie ist nützlich für Netzteilentwurf, Energiespeicherberechnungen und die Bestimmung der Spannungsanforderungen für Impulsschaltungen. Der Zusammenhang zeigt, dass die Spannung mit der Quadratwurzel der Energie für eine gegebene Kapazität steigt.

Berechnet wird die Spannung nach der Formel $V = \sqrt{\frac{2E}{C}}$, wobei $V$ die Spannung in Volt, $E$ die Energie in Joule und $C$ die Kapazität in Farad ist. Das wird aus der Energieformel $E = \frac{1}{2} C V^2$ abgeleitet, die nach der Spannung aufgelöst wird.

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