Zum Hauptinhalt springen

Kondensator berechnen: Kapazität, Xc und RC-Zeit

Elektronik & PhysikStand Noch keine Bewertung

Werte eingeben

Einheit von C
V
Hz
Ohm

Berechnete Werte

Energie0.000072J
Ladung0.000012 C
Blindwiderstand Xc159.1549 Ohm
Zeitkonstante τ0.001 s
Grenzfrequenz159.1549 Hz
EinordnungµF-Bereich (Kopplung, Bypass)

Ladekurve / RC-Verlauf

Normierte Lade-/Entladekurve, tau = 0.001000 s

Wie hilfreich war dieser Rechner?

Noch keine Bewertungen.
Anzeige

Kurzantwort

Ein Kondensator speichert Ladung und Energie. Mit Frequenz, Spannung und Serienwiderstand lässt sich sein Verhalten in Filtern, Glättung und Zeitgliedern direkt einordnen.

Kondensator berechnen: Kapazität, Blindwiderstand Xc, RC-Zeitkonstante

Kilian AchatzGründer & Fachredakteur
Geprüft: Review-Team Rechner-Portal (Mai 2026)Veröffentlicht: Stand:

Überblick

Kondensator berechnen: Kapazität, Blindwiderstand und Zeitkonstante im Überblick

Starte mit der kurzen Einordnung, bevor du Eingaben und Ergebnis interpretierst.

Der Kondensator-Rechner ist für Fälle gedacht, in denen ein Bauteil nicht nur irgendeinen µF-Wert haben soll, sondern eine konkrete Aufgabe im Stromkreis erfüllen muss. Typische Beispiele sind Siebung nach Gleichrichtung, Entkopplung auf einer Platine, Zeitglieder in Tastern oder RC-Verhalten in einfachen Filtern.

Genau dafür ordnet der Rechner Kapazität, Blindwiderstand, Energie und Zeitkonstante gemeinsam ein.

Ein Kondensator speichert elektrische Ladung Q und gibt sie wieder ab; wie viel das ist, hängt von der Kapazität C in der SI-Einheit Farad und der anliegenden Spannung U ab.

Im Wechselstromkreis wirkt er nicht wie ein einfacher Widerstand, sondern über seinen frequenzabhängigen Blindwiderstand Xc, der mit steigender Frequenz sinkt.

In Kombination mit einem Widerstand R bestimmt die Zeitkonstante τ, wie schnell sich der Kondensator auf- und entlädt.

Der Rechner verbindet diese Größen, damit du Glättungs-, Koppel- und Timing-Kondensatoren nicht isoliert über den µF-Wert, sondern über ihre tatsächliche Funktion auswählst.

Damit die Kapazität nicht als nackte Zahl im Raum steht, ordnet der Rechner sie zusätzlich einem Einsatzbereich zu: Der pF-Bereich steht für HF und Abstimmung, der nF-Bereich für Filter und Timing, der µF-Bereich für Kopplung und Bypass, der mF- und F-Bereich für Energiespeicher.

Diese Einordnung ist der schnellste Plausibilitätstest der Seite.

Wer ein Zeitglied dimensionieren will und dabei im pF-Bereich landet, hat sich fast immer um mehrere Dekaden vertan — ein Fehler, den die Zahl allein nicht verrät, die Bereichsangabe aber sofort.

Eingaben

Kondensator berechnen: Kapazität, Spannung, Frequenz und Widerstand eingeben

Hier siehst du, welche Werte erwartet werden und wie die Felder zusammenhängen.

Je nach Fragestellung brauchst du Kapazität, Spannung, Frequenz oder den Widerstand im RC-Pfad. Diese Angaben stammen meist aus Schaltplan, Gehäuseaufdruck und Datenblatt, bei Altteilen oft zusätzlich aus einer Messung.

Für die Kapazität musst du nicht selbst umrechnen: Ein eigenes Auswahlfeld schaltet die Einheit von F über mF und µF bis nF und pF um, sodass 47 nF schlicht als 47 mit der Einheit nF eingetragen werden.

Die Frequenz dagegen hat kein Einheitenfeld und erwartet immer Hertz — 10 kHz trägst du als 10000 ein.

Der Widerstand wird ausschließlich für Zeitkonstante und Grenzfrequenz herangezogen; geht es dir nur um den Blindwiderstand, spielt sein Wert keine Rolle, für ein Zeitglied ist er dagegen die entscheidende zweite Größe.

Die Spannung wiederum geht nur in Ladung und Energie ein, nicht in den Blindwiderstand.

Gemeint ist dabei die tatsächliche Betriebsspannung im Stromkreis und nicht die aufgedruckte Spannungsfestigkeit des Bauteils — wer die 63 Volt vom Gehäuse einträgt, obwohl real 12 Volt anliegen, erhält eine um mehr als das Zwanzigfache zu hohe Energie.

Kritisch sind vertauschte Präfixe zwischen pF, nF und µF, falsch übernommene Frequenzen in Hz statt kHz und das Übersehen der zulässigen Spannungsfestigkeit.

Zur nF-µF-pF-Umrechnung als Merkhilfe: 1 µF = 1000 nF = 1.000.000 pF, also sind 47 nF gleich 0,047 µF und 100 pF gleich 0,0001 µF. Ein um eine Dekade falsch eingegebener Präfix verschiebt Energie und Blindwiderstand sofort um den Faktor 1.000.

Praxisfälle

Kondensator berechnen: sieben typische Anwendungsfälle für den Rechner

Jeder Fall zeigt Eingabe und Ergebnis aus der echten Rechenfunktion – von der Netzteil-Glättung über den HF-Trimmer bis zum Hochspannungs-Siebelko mit Entladepflicht.

  1. Glättungskondensator für eine 12-V-Steuerung nach dem Gleichrichter dimensionieren

    „Wie groß muss der Glättungskondensator für 12 V bei 100 Hz sein?“

    Eingabe
    Kapazität C 220, Einheit von C µF, Spannung U 12 V, Frequenz f 100 Hz, Widerstand R 1.000 Ω
    Ergebnis
    E = 0,01584 J, Q = 0,00264 C, Xc = 7,2343 Ω bei 100 Hz, τ = 0,22 s – typisch für Siebung und Pufferschaltungen nach einem Gleichrichter.
  2. Koppelkondensator in einer schnellen Signalkette auswählen

    „Wie stark blockt ein 47-nF-Koppelkondensator bei 10 kHz?“

    Eingabe
    Kapazität C 47, Einheit von C nF, Spannung U 5 V, Frequenz f 10.000 Hz, Widerstand R 4.700 Ω
    Ergebnis
    Xc = 338,6275 Ω, τ = 0,000221 s, Grenzfrequenz = 720,4841 Hz – die gespeicherte Energie liegt nur bei rund 0,000001 J.
  3. Entkopplungskondensator nahe an einem IC im MHz-Bereich prüfen

    „Wie niederohmig ist ein 100-nF-Kondensator bei 1 MHz?“

    Eingabe
    Kapazität C 100, Einheit von C nF, Spannung U 5 V, Frequenz f 1.000.000 Hz, Widerstand R 1.000 Ω
    Ergebnis
    Xc = 1,5915 Ω, τ = 0,0001 s, Grenzfrequenz = 1.591,5494 Hz – bei 1 MHz sinkt der Blindwiderstand auf unter 2 Ω.
  4. Netzteil-Siebelko für eine 25-V-Versorgung dimensionieren

    „Wie viel Energie speichert ein 1.000-µF-Elko bei 25 V?“

    Eingabe
    Kapazität C 1.000, Einheit von C µF, Spannung U 25 V, Frequenz f 50 Hz, Widerstand R 100 Ω
    Ergebnis
    E = 0,3125 J, Q = 0,025 C, Xc = 3,1831 Ω, τ = 0,1 s – bei 50 V wäre es bereits die vierfache Energie von 1,25 J.
  5. HF-Trimmerkondensator für einen 13,56-MHz-RFID-Schwingkreis auslegen

    „Wie groß ist der Blindwiderstand eines 22-pF-Kondensators bei 13,56 MHz?“

    Eingabe
    Kapazität C 22, Einheit von C pF, Spannung U 5 V, Frequenz f 13.560.000 Hz, Widerstand R 50 Ω
    Ergebnis
    Xc = 533,5041 Ω, Grenzfrequenz ≈ 144,69 MHz, Energie ≈ 0 J – im HF-Bereich zählt fast ausschließlich der Blindwiderstand.
  6. Zeitglied für eine 10-ms-Tastentprellung berechnen

    „Welche Zeitkonstante ergibt 1 µF an 10 kΩ?“

    Eingabe
    Kapazität C 1, Einheit von C µF, Spannung U 5 V, Frequenz f 100 Hz, Widerstand R 10.000 Ω
    Ergebnis
    τ = 0,01 s (10 ms), Xc = 1.591,5494 Ω, Grenzfrequenz = 15,9155 Hz – nach fünf Zeitkonstanten (≈ 50 ms) gilt die Entprellung als abgeschlossen.
  7. Hochspannungs-Siebelko einer Endstufe auf Entladepflicht prüfen

    „Wie viel Energie steckt in einem 4.700-µF-Kondensator bei 400 V?“

    Eingabe
    Kapazität C 4.700, Einheit von C µF, Spannung U 400 V, Frequenz f 50 Hz, Widerstand R 10 Ω
    Ergebnis
    E = 376 J, Q = 1,88 C, Xc = 0,6773 Ω, τ = 0,047 s – der Rechner stuft das als hohe Energie ein (Warnschwelle ab 10 J), vor dem Berühren ist aktives Entladen Pflicht.

Berechnung

Kondensator-Formel: Q = C · U, W = ½ · C · U², Xc = 1 / (2πfC)

Siehe Formeln und Rechenschritte.

Verwendete Formeln

Q = C * U

W = 1/2 * C * U^2

Xc = 1 / (2 * pi * f * C)

tau = R * C

Formeltafel zum Kondensator: Ladung gleich Kapazität mal Spannung, Energie, kapazitiver Blindwiderstand und RC-Zeitkonstante.
Die vier Grundformeln des Kondensators (Formelzeichen nach DIN 1304 / DIN EN 60027).

Nachschlagen

Kondensatoren in Reihe und parallel schalten: Formeln im Vergleich

Bei Kondensatoren gilt die umgekehrte Regel wie bei Widerständen: In Reihe sinkt die Gesamtkapazität, parallel steigt sie. Dieser Rechner berechnet einen einzelnen Kondensator; die Verschaltung mehrerer Bauteile ist als Nachschlagewert gegenübergestellt.

Reihenschaltung und Parallelschaltung von Kondensatoren im Vergleich: Formel für die Gesamtkapazität, Spannungs- und Ladungsverteilung sowie ein Rechenbeispiel
MerkmalReihenschaltungParallelschaltung
Formel Gesamtkapazität1 / C_ges = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …C_ges = C1 + C2 + C3 + …
Spannung Uteilt sich umgekehrt proportional zur Kapazität aufan allen Zweigen gleich (U1 = U2 = U_ges)
Ladung Qan allen Kondensatoren gleich (Q_ges = Q1 = Q2 = …)teilt sich auf die Zweige auf (Q_ges = Q1 + Q2 + …)
Gesamtkapazität im Vergleich zum Einzelwertimmer kleiner als der kleinste Einzelwertimmer größer als jeder Einzelwert
Typischer EinsatzSpannungsfestigkeit erhöhen (z. B. zwei 250-V-Typen für 500 V)Kapazität erhöhen (z. B. Pufferbank im Netzteil)
Beispiel C1 = C2 = 100 nFC_ges = 50 nFC_ges = 200 nF
Beispiel C1 = 220 µF, C2 = 100 µFC_ges = 68,75 µFC_ges = 320 µF

Reihenwert nach der Produktformel C_ges = (C1 · C2) / (C1 + C2) für zwei Bauteile, exakt nachgerechnet. Für mehr als zwei Zweige in Reihe gilt nur die allgemeine Kehrwertsumme, nicht die Produktformel. Reihenschaltung wird in der Praxis vor allem genutzt, um die zulässige Gesamtspannung zu erhöhen, weil sich die Spannung auf die einzelnen Kondensatoren aufteilt.

Gängige Kapazitätswerte der E12-Reihe und ihr Blindwiderstand

Normwerte nach der E12-Reihe (IEC 60063) über die Dekaden pF bis µF, mit typischer Bauform, Einsatzbereich und dem kapazitiven Blindwiderstand Xc bei 1 kHz aus diesem Rechner.

E12-Normwerte für Kondensatoren von 100 pF bis 1.000 µF: typische Bauform, typischer Einsatz und kapazitiver Blindwiderstand Xc bei 1 kHz
KapazitätTypische BauformTypischer EinsatzXc bei 1 kHz
100 pFKeramik (C0G/NP0)HF-Abstimmung, Schwingkreise1.591.549 Ω
1 nFKeramik, FolieHF-Filter, Koppelglieder159.155 Ω
10 nFFolie, Keramik (X7R)Signalfilter, Entstörung15.915 Ω
100 nFKeramik (X7R), AbblockEntkopplung direkt am IC1.591,5 Ω
1 µFFolie, Keramik, TantalKopplung, kleine Zeitglieder159,15 Ω
10 µFTantal, ElektrolytTiming, kleine Siebung15,92 Ω
100 µFElektrolyt (Elko)Siebung nach Gleichrichter1,59 Ω
1.000 µFElektrolyt (Elko)Netzteilpufferung, Glättung0,1592 Ω

E12-Normwerte nach IEC 60063: 1,0 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,2 – 2,7 – 3,3 – 3,9 – 4,7 – 5,6 – 6,8 – 8,2 (je Dekade), hier auf die erste Stelle 1,0 vereinfacht. Xc-Spalte mit diesem Rechner bei U = 12 V, f = 1.000 Hz nachgerechnet; eigene Werte oben im Feld Frequenz f direkt gegenprüfen.

Ladezustand eines Kondensators nach Vielfachen der Zeitkonstante τ

Die RC-Ladekurve folgt der e-Funktion U(t) = U · (1 − e^(−t/τ)) und ist damit für jeden Widerstand und jede Kapazität gleich, solange die Zeit in Vielfachen von τ angegeben wird.

Ladezustand eines Kondensators in Prozent der Endspannung nach n Zeitkonstanten τ, mit Beispielzeiten für τ = 0,47 s (47 µF an 10 kΩ)
ZeitGeladen (Auf)Entladen (Rest)Beispiel bei τ = 0,47 s
1 τ63,2 %36,8 %0,47 s
2 τ86,5 %13,5 %0,94 s
3 τ95,0 %5,0 %1,41 s
4 τ98,2 %1,8 %1,88 s
5 τ99,3 %0,7 %2,35 s

Werte sind die exakte e-Funktion 1 − e^(−n) für n = 1 bis 5, unabhängig von R und C. Ab etwa 5 τ gilt ein Kondensator in der Praxis als vollständig geladen beziehungsweise entladen. Die Beispielzeiten in der letzten Spalte nutzen τ = R · C = 10.000 Ω · 0,000047 F = 0,47 s aus diesem Rechner.

Expertenmodus

Häufige Fragen zum Kondensator berechnen

Spezielle Fragen geklärt. Tiefer verstehen.

Wie berechnet man einen Kondensator?

Einen Kondensator berechnet man über mehrere Grundgleichungen, die dieser Rechner gemeinsam auswertet.

Die gespeicherte Ladung ist Q = C · U, die Energie W = ½ · C · U², der kapazitive Blindwiderstand Xc = 1 / (2 · π · f · C) und die RC-Zeitkonstante τ = R · C.

Ein Beispiel: Ein Kondensator mit 47 µF an 12 V speichert Q = 0,000047 · 12 = 0,000564 C und eine Energie von W ≈ 0,003384 J.

Zusammen mit einem 10-kΩ-Widerstand ergibt sich eine Zeitkonstante von τ = 10.000 · 0,000047 = 0,47 s – eine typische Größenordnung für Entprell- oder Einschaltverzögerungen.

Im Alltag begegnet dir diese Kombination in Netzteilen, Blitzgeräten und Signalfiltern, wo Spannung, Kapazität und Frequenz gleichzeitig relevant sind.

Du gibst Kapazität, Spannung, Frequenz und Widerstand ein, und der Rechner liefert alle abgeleiteten Größen in einem Rechengang, ohne dass du jede Formel einzeln von Hand umstellen musst.

Achte dabei besonders auf die Einheit von C, denn ein vertauschtes Präfix zwischen µF und nF verschiebt jedes Ergebnis um den Faktor 1.000.

Welche Einheit hat die Kapazität eines Kondensators?

Die Kapazität eines Kondensators wird in Farad (F) angegeben, benannt nach Michael Faraday. Ein Farad ist enorm groß: 1 F speichert bei 1 V bereits 1 Coulomb Ladung, weshalb reale Bauteile fast immer in Bruchteilen angegeben werden.

Von Farad zu Millifarad (mF) sind es drei Nullen, zu Mikrofarad (µF) sechs, zu Nanofarad (nF) neun und zu Pikofarad (pF) zwölf Nullen Unterschied – 1 F entspricht also 1.000.000 µF.

Typische Schaltungs-Kondensatoren liegen im pF- bis µF-Bereich, Elektrolytkondensatoren für Netzteil-Glättung erreichen 100 µF bis 10.000 µF, während Superkondensatoren für Energiepuffer bei 1 F aufwärts beginnen.

Ein 1-µF-Kondensator bei 12 V speichert entsprechend nur Q = 0,000012 C, aber schon 0,000072 J Energie.

Der Rechner ordnet deine Eingabe zusätzlich automatisch einem Bereich zu (pF, nF, µF oder mF/F), sodass du sofort erkennst, ob die eingegebene Größenordnung zur geplanten Anwendung passt, statt nur eine nackte Zahl zu erhalten.

Wie berechnet man die Kapazität eines Kondensators?

Die Kapazität beschreibt, wie viel Ladung ein Kondensator je Volt aufnimmt, und folgt aus C = Q / U: Kapazität gleich Ladung geteilt durch Spannung.

Kennst du stattdessen die gespeicherte Energie, lässt sich die Energieformel umstellen zu C = 2 · W / U². Ein Beispiel: Speichert ein Kondensator bei 12 V eine Ladung von 0,000564 C, beträgt seine Kapazität C = 0,000564 / 12 = 0,000047 F = 47 µF.

Elektrolyt-Kondensatoren für Netzteil-Glättung erreichen dabei 100 µF bis 10.000 µF, Keramikkondensatoren für HF-Entstörung dagegen oft nur 100 pF bis 100 nF – derselbe Formelweg liefert also völlig unterschiedliche Bauteilklassen.

Der Rechner übernimmt diese Umstellung nicht automatisch; er berechnet aus C, U, f und R alle abgeleiteten Größen gleichzeitig, sodass du eine vorgegebene Kapazität direkt gegen Ladung, Energie und Blindwiderstand prüfen kannst.

So erkennst du, ob ein berechneter oder vom Gehäuse abgelesener Wert zu einer gängigen E12-Bauteilreihe passt, bevor du ein real verfügbares Bauteil bestellst.

Wie berechnet man den kapazitiven Blindwiderstand Xc?

Der kapazitive Blindwiderstand Xc berechnet sich mit Xc = 1 / (2 · π · f · C), also eins geteilt durch das Produkt aus 2, Pi, Frequenz und Kapazität.

Xc sinkt mit steigender Frequenz und größerer Kapazität: Ein 1-µF-Kondensator hat bei 1 kHz einen Blindwiderstand von Xc = 1 / (2 · π · 1000 · 0,000001) ≈ 159,15 Ω, bei 100 Hz dagegen bereits rund 1.591,5 Ω – zehnmal so hoch, weil Frequenz und Xc umgekehrt proportional sind.

Ein kleinerer 100-nF-Kondensator liegt bei derselben Frequenz von 1 kHz schon bei rund 1.591,5 Ω, ein großer 1.000-µF-Elko dagegen nur bei rund 0,1592 Ω.

Bei Gleichspannung (f = 0) wird Xc theoretisch unendlich, der Kondensator sperrt also Gleichstrom vollständig. In Audio-Vorstufen nutzt man diesen Effekt, um Gleichspannungsanteile vom Wechselsignal zu trennen, ohne das Nutzsignal zu schwächen.

Diese Eigenschaft macht Xc zentral für Koppelkondensatoren, Filter und Entstörung; der Rechner gibt den Wert für die eingegebene Frequenz direkt aus.

Wie rechnet man µF, nF und pF ineinander um?

1 µF (Mikrofarad) entspricht exakt 1.000 nF (Nanofarad) und 1.000.000 pF (Pikofarad); die Vorsätze unterscheiden sich jeweils um den Faktor 1.000. Damit sind 0,1 µF gleich 100 nF, 10 nF gleich 0,01 µF und 470 pF gleich 0,47 nF.

Ein Rechenbeispiel zur Einordnung: 47 nF entsprechen 0,047 µF beziehungsweise 47.000 pF, und ein damit bestückter Koppelkondensator hat bei 1 kHz einen Blindwiderstand von Xc ≈ 3.386,3 Ω.

Diese Umrechnung ist eine der häufigsten Fehlerquellen überhaupt, weil ein um eine Dekade falsch gesetzter Vorsatz Energie, Ladung und Blindwiderstand sofort um den Faktor 1.000 verschiebt.

Im Schaltplan tauchen alle drei Einheiten nebeneinander auf: Glättelkos mit 100 µF, Koppelkondensatoren mit 100 nF und HF-Trimmer mit 22 pF.

Achte beim Ablesen vom Bauteilaufdruck deshalb genau auf die Einheit; der Rechner bietet F, mF, µF, nF und pF als eigenes Auswahlfeld, sodass du den Aufdruck direkt übernehmen kannst, statt selbst umzurechnen.

Wie berechnet man Kondensatoren in Reihe und parallel geschaltet?

Bei zwei Kondensatoren in Reihenschaltung gilt 1 / C_ges = 1/C1 + 1/C2, bei Parallelschaltung dagegen C_ges = C1 + C2 – das ist genau umgekehrt zur Widerstandsberechnung.

Ein Beispiel mit zwei gleichen 100-nF-Kondensatoren: In Reihe ergibt sich C_ges = (100 · 100) / (100 + 100) = 50 nF, parallel dagegen C_ges = 100 + 100 = 200 nF.

Bei unterschiedlichen Werten wie 220 µF und 100 µF liefert die Produktformel für die Reihenschaltung C_ges = (220 · 100) / (220 + 100) = 68,75 µF, parallel wären es 320 µF.

Reihenschaltung nutzt man vor allem, um die zulässige Spannungsfestigkeit zu erhöhen, weil sich die Gesamtspannung auf die einzelnen Bauteile aufteilt; Parallelschaltung erhöht dagegen unmittelbar die verfügbare Kapazität, etwa für eine größere Pufferbank im Netzteil.

Dieser Rechner berechnet einen einzelnen Kondensator; für Verschaltungen mehrerer Bauteile addierst du die Werte nach diesen Formeln und trägst das Ergebnis anschließend als Kapazität C ein, um Energie, Ladung und Blindwiderstand der Gesamtschaltung zu bestimmen.

Wie lange dauert es, bis ein Kondensator geladen oder entladen ist?

Die Ladezeit folgt der e-Funktion U(t) = U · (1 − e^(−t/τ)) mit der Zeitkonstante τ = R · C: Nach einer Zeitkonstante ist ein Kondensator zu 63,2 Prozent geladen, nach zwei Zeitkonstanten zu 86,5 Prozent, nach drei zu 95,0 Prozent und nach fünf Zeitkonstanten gilt er mit 99,3 Prozent praktisch als vollständig geladen oder entladen.

Für einen 47-µF-Kondensator an einem 10-kΩ-Widerstand berechnet dieser Rechner τ = 10.000 · 0,000047 = 0,47 s; nach 5 τ sind das rund 2,35 s bis zur vollständigen Ladung. Dieselbe Kurve gilt spiegelbildlich für das Entladen über denselben Widerstand.

Wichtig ist, dass diese Prozentwerte unabhängig von der konkreten Kapazität und dem Widerstand sind, solange die Zeit als Vielfaches von τ ausgedrückt wird – nur die absolute Zeitdauer ändert sich mit R und C.

Für eine Tastentprellschaltung mit 10 ms Zielzeit und 10 kΩ brauchst du deshalb eine Kapazität von C = τ / R = 0,01 / 10.000 = 1 µF, was der Rechner exakt gegenprüft.

Wie viel Energie speichert ein Kondensator?

Die gespeicherte Energie berechnet sich mit W = ½ · C · U², also einem halben mal Kapazität mal Spannung zum Quadrat.

Weil die Spannung quadratisch eingeht, hat sie weit größeren Einfluss als die Kapazität: Eine Verdopplung der Spannung vervierfacht die Energie.

Ein Beispiel: Ein 1.000-µF-Kondensator bei 25 V speichert nach diesem Rechner W = 0,3125 J, derselbe Kondensator bei 50 V dagegen bereits W = 1,25 J – die vierfache Energie bei nur doppelter Spannung.

Ein Kamera-Blitzgerät mit 330 µF bei 300 V speichert rund 14,85 J, genug für einen kurzen, sehr hellen Lichtblitz.

Zum Vergleich speichert ein kleiner 220-µF-Kondensator bei 12 V nur rund 0,01584 J, weil hier sowohl Kapazität als auch Spannung deutlich niedriger liegen.

Diese Energie wird beim Entladen vollständig freigesetzt und ist der Grund, warum große, hoch geladene Elektrolytkondensatoren mit Vorsicht zu behandeln sind.

Der Rechner zeigt die Energie zusammen mit Ladung und Blindwiderstand, sodass du einschätzen kannst, ob ein Kondensator als Energiepuffer ausreicht.

Was ist der ESR eines Kondensators und warum zählt er bei der Auswahl?

Der ESR (Equivalent Series Resistance, Ersatzserienwiderstand) ist der reale Verlustwiderstand eines Kondensators, den keine der Grundformeln Q = C · U, W = ½ · C · U² oder Xc = 1 / (2 · π · f · C) erfasst, weil sie einen idealen Kondensator annehmen.

Anschlussdrähte, Folie und Elektrolyt bilden zusammen diesen Widerstand; Elektrolytkondensatoren liegen je nach Bauform bei einigen zehn bis einigen hundert Milliohm, Folien- und Keramiktypen deutlich darunter.

Bei der Siebung nach einem Gleichrichter entscheidet deshalb nicht die Kapazität allein über die Restwelligkeit: Der Ripplestrom erzeugt am ESR einen Spannungsabfall und zugleich Verlustwärme im Bauteil selbst – genau dort, wo sie die Alterung beschleunigt.

Ein einzelner großer Elko ersetzt deshalb keinen kleinen, ESR-armen Kondensator daneben; die Kombination aus beidem ist in Netzteilen die Regel, nicht die Ausnahme.

Wer nur mit diesem Rechner arbeitet, erhält Energie, Ladung, Xc und τ für den idealen Fall; für Ripplestrom-Betrieb und Lebensdauer gehört der ESR-Wert aus dem Datenblatt immer zusätzlich geprüft.

Woher weiß ich, welchen Kondensator ich brauche?

Welchen Kondensator du brauchst, hängt von der Funktion in der Schaltung ab: Für Glättung nach einem Gleichrichter zählen große Kapazität und ausreichende Spannungsfestigkeit, für Zeitglieder eine reproduzierbare Kapazität zusammen mit dem Widerstand, für AC-Kopplung ein sinnvoller Blindwiderstand bei der Zielfrequenz.

Ein Beispiel: Für eine Einschaltverzögerung von rund 0,5 s mit einem 100-kΩ-Widerstand brauchst du C = τ / R = 0,5 / 100.000 = 5 µF, praktisch also einen 4,7-µF-Kondensator aus der E12-Reihe.

Für Entstörkondensatoren direkt an der Versorgungsspannung eines Mikrocontrollers wählt man dagegen typischerweise 100 nF in Keramikbauform, weil diese bis in den MHz-Bereich niederohmig bleiben und keine Polung haben – bei 1 kHz liegt so ein Kondensator bereits bei Xc ≈ 1.591,5 Ω.

Neben dem reinen Kapazitätswert solltest du immer Spannungsfestigkeit, Bauform und bei Elektrolyttypen die Polung prüfen.

Der Rechner liefert den passenden Startwert, indem er Kapazität, Energie, Blindwiderstand und Zeitkonstante gemeinsam zeigt, sodass du das Bauteil gezielt statt durch Ausprobieren auswählst.

Hinweise

ESR, Toleranz und Spannungsfestigkeit: Worauf bei der Kondensatorauswahl achten

Schnelle Qualitätsprüfung für dein Ergebnis.

Die entscheidende Frage ist selten nur, ob der Kapazitätswert stimmt, sondern ob die Bauform die Aufgabe im Stromkreis trägt. Für die Siebung nach Gleichrichtung brauchst du Reserve bei Ripple und Spannungsfestigkeit, für Zeitglieder eine reproduzierbare Zeitkonstante und für Filter einen Blindwiderstand, der bei der Einsatzfrequenz im Zielbereich liegt.

Du vergleichst deshalb mindestens zwei Kapazitätsklassen und prüfst, ob die gespeicherte Energie und der Blindwiderstand zur Funktion passen.

Achte bei Elektrolytkondensatoren zusätzlich auf die richtige Polung und auf einen Spannungsabstand von mindestens 20 bis 30 Prozent zur maximalen Nennspannung, damit die berechnete Kapazität auch im Dauerbetrieb tragfähig bleibt.

Die physikalischen Grundlagen dazu werden auch im Lehrbuch OpenStax University Physics ausführlich behandelt.

Prüfe außerdem, ob die Umgebungstemperatur am Einbauort dauerhaft hoch liegt, denn Elektrolytkondensatoren altern bei Wärme spürbar schneller und verlieren mit der Zeit an nutzbarer Kapazität.

Der ESR – die Größe, die in keiner dieser Formeln steht: Ein realer Kondensator ist kein reiner Blindwiderstand. Anschlussdrähte, Folie und Elektrolyt bilden zusammen einen Ersatzserienwiderstand, den ESR.

Bei der Siebung nach einem Gleichrichter entscheidet deshalb nicht die Kapazität allein über die Restwelligkeit: Der Ripplestrom erzeugt am ESR einen Spannungsabfall und zugleich Verlustwärme im Bauteil selbst, also genau dort, wo sie die Alterung beschleunigt.

Elektrolytkondensatoren liegen je nach Bauform bei einigen zehn bis einigen hundert Milliohm, Folien- und Keramiktypen deutlich darunter.

Genau darum ersetzt ein einzelner großer Elko keinen kleinen, ESR-armen Kondensator daneben – die Kombination aus beidem ist in Netzteilen die Regel, nicht die Ausnahme.

Anwendung

Kondensator für ein RC-Zeitglied berechnen: Beispiel aus der Praxis

So wird das Ergebnis in einer realen Entscheidung nutzbar.

Lena baut eine 555-Timer-Schaltung für eine blinkende LED und möchte eine Blinkfrequenz von etwa 1 Hz. Dafür braucht sie mit einem 100-kΩ-Widerstand eine Zeitkonstante von rund 0,5 s.

Weil der Rechner die Zeitkonstante aus Kapazität und Widerstand bildet und nicht umgekehrt, stellt Lena die Formel einmal von Hand um: C = τ / R = 0,5 s / 100.000 Ω = 5 µF.

Diesen Startwert prüft sie anschließend im Rechner gegen – 5 µF an 100 kΩ liefern dort exakt τ = 0,5 s. Sie hat aber nur 4,7 µF und 10 µF in ihrer Bastelkiste.

Mit 4,7 µF zeigt der Rechner τ = 0,47 s, was bei symmetrischem Blinken rund 1,06 Hz entspricht – nahezu exakt.

Zusätzlich zeigt der Rechner: kapazitiver Blindwiderstand bei 1 Hz beträgt ~33,9 kΩ, die Grenzfrequenz des RC-Glieds liegt bei 0,34 Hz – beides unkritisch für die Steuerspannung des Timers.

Lena entscheidet sich für 4,7 µF und erhält die gewünschte Blinkrate.

Damit die Schaltung auch bei Bauteiltoleranz zuverlässig blinkt, prüft Lena zusätzlich, wie stark eine Abweichung von zwanzig Prozent nach unten die Blinkfrequenz verschiebt, und akzeptiert diese Streuung bewusst, weil eine Anzeige-LED keine exakte Zeitreferenz braucht.

Für eine Uhr oder ein Messgerät hätte sie stattdessen einen Folienkondensator mit engerer Toleranz gewählt. 555-Timer: 4,7 µF ergeben 1,06 Hz Blinkfrequenz bei 100 kOhm Widerstand

Fallstricke

Häufige Fehler beim Kondensator berechnen

Typische Anfängerfehler. Sicherer anwenden.

Häufig werden Polarität, Derating, ESR und Toleranz ausgeblendet, als ob jeder Kondensator ein idealer Speicher wäre. Ebenfalls problematisch ist es, dieselbe Kapazität für 50-Hz-Siebung und kHz-Taktung identisch zu interpretieren, obwohl der Blindwiderstand Xc mit der Frequenz fällt.

Ein dritter typischer Fehler ist, die Zeitkonstante τ eines RC-Glieds nur über die Kapazität abzuschätzen und den Widerstand R im Pfad zu vergessen, sodass die gespeicherte Ladung Q falsch eingeordnet wird.

Ein rechnerisch passender µF-Wert ist ohne Spannungsart, Frequenz und Bauform noch keine belastbare Auswahl.

Gerade beim Kondensator-Rechner musst du deshalb Kapazität, Blindwiderstand, Spannungsfestigkeit, Einsatzfrequenz und reale Belastung gemeinsam lesen, sonst passt die Zahl, aber nicht das Bauteil.

Ebenso wird gern übersehen, dass die aufgedruckte Kapazität nur ein Nennwert mit Toleranz ist und die tatsächliche Kapazität eines Bauteils je nach Typ deutlich darunter oder darüber liegen kann.

Am gründlichsten unterschätzt wird jedoch der DC-Bias-Effekt keramischer Vielschichtkondensatoren.

Ein MLCC der Klasse 2, etwa mit X7R- oder Y5V-Kennung, verliert unter anliegender Gleichspannung einen erheblichen Teil seiner Nennkapazität; nahe der Nennspannung sind Einbrüche von der Hälfte bis über achtzig Prozent typisch.

Ein als 10 µF gekaufter Keramikkondensator trägt im Betrieb dann vielleicht nur noch wenige Mikrofarad bei – ohne dass das Bauteil defekt wäre oder die Toleranzangabe verletzt würde.

Klasse-1-Keramik wie C0G beziehungsweise NP0 kennt diesen Effekt nicht, ist dafür aber nur in kleinen Kapazitäten zu haben. Der Rechner arbeitet immer mit dem eingetragenen Nennwert und kann von diesem Rückgang nichts wissen.

Nächster Schritt

Kondensator berechnen: Fazit

Die Kernaussage für die direkte Weiterentscheidung.

Der Kondensator-Rechner ordnet Kapazität, Blindwiderstand, Energie und Zeitkonstante gemeinsam ein und macht sichtbar, welche Funktion ein Kondensator in einem konkreten Stromkreis übernimmt.

Das Ergebnis hilft bei der Dimensionierung für Siebung, Zeitglieder, Filter oder Energiepuffer.

Empfehlenswert ist zum Abschluss noch die Prüfung, ob der berechnete Wert in der E6- oder E12-Normreihe verfügbar ist und ob Spannungsfestigkeit und Bauform für den geplanten Einsatz passen.

Wer den Kondensator anschließend im aufgebauten Schaltkreis nachmisst, erkennt schnell, ob Alterung, Temperatur oder Toleranz den tatsächlichen Wert bereits vom berechneten Sollwert entfernt haben.

Die Toleranzklasse verdient dabei eigene Aufmerksamkeit, denn sie fällt bei Kondensatoren weit gröber aus als bei Widerständen: Elektrolytkondensatoren werden häufig mit −20/+50 Prozent spezifiziert, X7R-Keramik mit ±10 bis ±15 Prozent, während C0G/NP0 und gute Folientypen ±1 bis ±5 Prozent einhalten.

Für ein Zeitglied, bei dem die Zeitkonstante wirklich zählt, ist damit die Bauart die wichtigere Entscheidung als der Nennwert.

Und weil ein geladener Kondensator seine Energie auch nach dem Abschalten behält, gehört das Entladen über einen Widerstand zur Routine, bevor eine Baugruppe angefasst wird – bei Netzteilen mit großen Siebelkos ist das keine Formalie.

Wer einen Kondensator gemeinsam mit einer Spule in einem Schwingkreis dimensionieren möchte, berechnet Resonanzfrequenz, Gütefaktor Q und Bandbreite direkt im LC-Resonanzkreis-Rechner.

Vertiefung

Beispielrechnungen: Filter, Netzteilpuffer, HF-Trimmer und Siebelko

Step-by-Step Walkthroughs. Realistische Szenarien.

Beispiel 1 · Einfach · 47 nF bei 5 V ergeben Xc 338,627538 Ω, τ 0,000221 s und fg 720,484124 Hz; die gespeicherte Energie liegt nur bei rund 0,000001 J.

Kleiner Koppelkondensator in einer schnellen Signalkette

Kapazität C
47
Einheit von C
nF
Spannung U
5 V
Frequenz f
10.000 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Beispiel 2 · Mittel · 100 nF bei 5 V und 1 MHz ergeben Xc 1,5915 Ω, τ 0,0001 s und fg 1.591,5494 Hz; die gespeicherte Energie liegt bei rund 0,00000125 J.

100-nF-Filterkondensator im MHz-Bereich

Kapazität C
100
Einheit von C
nF
Spannung U
5 V
Frequenz f
1.000.000 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Beispiel 3 · Komplex · 1.000 µF bei 25 V und 50 Hz speichern 0,3125 J und 0,025 C; Xc liegt bei 3,1831 Ω, τ bei 0,1 s und die Grenzfrequenz bei 1,5915 Hz.

1.000-µF-Elko als Netzteilpuffer bei 25 V

Kapazität C
1.000
Einheit von C
µF
Spannung U
25 V
Frequenz f
50 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Beispiel 4 · Komplex · 22 pF bei 13,56 MHz ergeben Xc 533,5041 Ω und eine Grenzfrequenz von rund 144,69 MHz; die gespeicherte Energie liegt bei rund 0 J (Picojoule-Bereich, praktisch vernachlässigbar).

22-pF-HF-Trimmer für einen 13,56-MHz-RFID-Schwingkreis

Kapazität C
22
Einheit von C
pF
Spannung U
5 V
Frequenz f
13.560.000 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Beispiel 5 · Komplex · 1 µF an 10 kΩ ergeben τ = 0,01 s (10 ms); Xc liegt bei 1.591,5494 Ω, die Grenzfrequenz bei 15,9155 Hz und die Energie bei rund 0,0000125 J.

1-µF-Kondensator für eine Tastentprellung mit 10 ms Zielzeit

Kapazität C
1
Einheit von C
µF
Spannung U
5 V
Frequenz f
100 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Beispiel 6 · Komplex · 4.700 µF bei 400 V speichern 376 J und 1,88 C; Xc liegt bei 0,6773 Ω, τ bei 0,047 s und die Grenzfrequenz bei 3,3863 Hz.

4.700-µF-Siebelko einer Verstärker-Endstufe bei 400 V

Kapazität C
4.700
Einheit von C
µF
Spannung U
400 V
Frequenz f
50 Hz

Weitere 1 Eingabewerte sind in dieser Beispielrechnung enthalten.

Weiterführende Rechner und Themen

Alle Anschlussrechner und Vertiefungen in einem klaren Modul, damit du direkt zur nächsten sinnvollen Berechnung springen kannst.

Widerstand Farbcode RechnerWiderstandswert aus Farbringen lesen oder als Farbcode darstellen.Wärmeleitung-RechnerU-Wert, Wärmestrom und Jahreswärmeverlust durch Wände berechnen.Molare-Masse-RechnerMolare Masse häufiger Verbindungen nachschlagen oder manuell eingeben – Stoffmenge und Teilchenanzahl für eine Probenmasse werden sofort berechnet.pH-Wert-RechnerpH-Wert aus der Wasserstoffionenkonzentration berechnen oder umgekehrt – inklusive pOH und Einordnung als Säure, neutral oder Base.Stoffmenge-RechnerStoffmenge n aus Masse und molarer Masse berechnen (n = m/M) – oder Masse bzw. molare Masse bestimmen. Teilchenanzahl via Avogadro-Konstante.VerdünnungsrechnerVerdünnungen mit c₁·V₁ = c₂·V₂ berechnen – Presets für Ethanol, Isopropanol und H₂O₂, Mischverhältnis und Tabelle gängiger Zielkonzentrationen.Mischungskreuz-RechnerMischungskreuz berechnen: Zwei Konzentrationen und Zielkonzentration eingeben, Mengenanteile und Mischungsverhältnis der Lösungen sofort erhalten.Elektrische Leistungs-RechnerLeistung, Spannung, Strom und Widerstand aus zwei Eingaben berechnen.Wirkungsgrad-RechnerWirkungsgrad, Verlustleistung und Effizienzklassen berechnen.Kirchhoff-RechnerReihen- und Parallelschaltung von Widerständen berechnen.Parallelschaltung-RechnerGesamtwiderstand, Gesamtstrom und Teilströme einer Parallelschaltung von Widerständen berechnen.Drehstrom-LeistungsrechnerBerechnet Wirk-, Schein- und Blindleistung im symmetrischen Dreiphasennetz aus Spannung, Strom und Leistungsfaktor cos φ.Transformator-RechnerSekundärspannung und Übersetzungsverhältnis von Transformatoren berechnen.Geschwindigkeits- und Beschleunigungs-RechnerKinematische Grundgrößen Weg, Zeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung berechnen.Freier-Fall-RechnerFallzeit, Aufprallgeschwindigkeit und Fallhöhe berechnen.

Weiternutzung

Grafiken weiterverwenden

Alle 2 Grafiken dieser Seite darfst du in eigenen Artikeln und Beiträgen verwenden.

Nutzung frei, wenn du rechner-portal.de als Quelle verlinkst. CC BY 4.0

  • R=100 kOhm, Ziel tau=0,5 s: 4,7 uF ergibt tau=0,47 s und 1,06 Hz, 10 uF ergibt tau=1,0 s und 0,5 Hz. Xc bei 1 Hz: 33,9 kOhm

    555-Timer LED-Blinker – Lena wählt 4,7 uF für ~1 Hz Blinkfrequenz

    760 × 340 Pixel · Schaubild

    Herunterladen

    Einbettungscode

    HTML zum Einbinden

    <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner">
      <img src="https://rechner-portal.de/images/elektronik-physik/kondensator-praxis-timer-led.svg"
           alt="R=100 kOhm, Ziel tau=0,5 s: 4,7 uF ergibt tau=0,47 s und 1,06 Hz, 10 uF ergibt tau=1,0 s und 0,5 Hz. Xc bei 1 Hz: 33,9 kOhm"
           width="760" height="340">
    </a>
    <p>Quelle: <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner">555-Timer LED-Blinker – Lena wählt 4,7 uF für ~1 Hz Blinkfrequenz auf Rechner-Portal</a></p>

    Textbaustein für die Bildunterschrift

    Quelle: Rechner-Portal (rechner-portal.de) — https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner
  • Infografik: Kondensator: Typen und Kapazitätsbereiche, KERAMIK, 1 pF–1 µF, Hochfrequenz, Keramik-Chip, C0G/X7R/Y5V, unpolarisiert, ELEKTROLYT

    Kondensator-Rechner Bauformen

    760 × 400 Pixel · Schaubild

    Herunterladen

    Einbettungscode

    HTML zum Einbinden

    <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner">
      <img src="https://rechner-portal.de/images/elektronik-physik/kondensator-rechner-bauformen.svg"
           alt="Infografik: Kondensator: Typen und Kapazitätsbereiche, KERAMIK, 1 pF–1 µF, Hochfrequenz, Keramik-Chip, C0G/X7R/Y5V, unpolarisiert, ELEKTROLYT"
           width="760" height="400">
    </a>
    <p>Quelle: <a href="https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner">Kondensator-Rechner Bauformen auf Rechner-Portal</a></p>

    Textbaustein für die Bildunterschrift

    Quelle: Rechner-Portal (rechner-portal.de) — https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner

Quellen, Transparenz und Haftung

Haftungsausschluss

Die Ergebnisse dieses Rechners sind Orientierungswerte und ersetzen keine professionelle Beratung. Für verbindliche Entscheidungen – insbesondere in finanziellen, gesundheitlichen oder rechtlichen Angelegenheiten – empfehlen wir die Einholung fachkundiger Beratung. Aktuelle Vertrags-, Produkt- und Regulierungsdaten können von den Rechenwerten abweichen.

Rechnerspezifische Grenzen: Der Rechner bildet ideale Kondensatorbeziehungen ab. ESR, Leckstrom, Spannungstoleranz und anwendungsspezifische Sicherheitsreserven müssen für reale Schaltungen separat geprüft werden.

Quelle: Standardformeln für Kapazität, Ladung, Energie, kapazitiven Blindwiderstand sowie RC-Zeitkonstante und Grenzfrequenz.

Stand: 2026-09-24

Externe Fachquellen
Qualitätsnachweise
Verantwortlich
Kilian Achatz
Herausgeber
Rechner-Portal
Letzte fachliche Prüfung
24. September 2026
Fachbereich
Elektronik & Physik / Bauteile
Formeln basieren auf
Q = C × U, W = 0,5 × C × U², Xc = 1 / (2πfC), τ = R × C und fg = 1 / (2πRC).
Zitation & Richtlinien

APA-Format

Rechner-Portal (2026). Kondensator-Rechner. Abgerufen von https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner

Harvard-Format

Rechner-Portal, 2026. Kondensator-Rechner. Available at: https://rechner-portal.de/elektronik-physik/bauteile/kondensator-rechner

Werbestatus

Mögliche Werbung hat keinen Einfluss auf Rechenweg, Ergebnis oder Priorisierung dieses Rechners.