Softonic

Kalkulator impedancji

Krok 1 / 3 Impedancja
Dalej

W obwodzie prądu przemiennego sama rezystancja nigdy nie mówi wszystkiego. Cewki i kondensatory przesuwają w fazie prąd i napięcie, a łączny opór, jaki stawiają, nazywa się impedancją. Ten kalkulator przyjmuje rezystancję R, reaktancję indukcyjną XL i reaktancję pojemnościową XC szeregowego obwodu RLC i zwraca moduł całkowitej impedancji Z w omach wraz z kątem fazowym φ w stopniach, dzięki czemu od razu widzisz, czy obwód zachowuje się indukcyjnie, pojemnościowo, czy czysto rezystancyjnie.

Jak korzystać z kalkulatora

  1. 1

    Wpisz rezystancję

    Podaj rezystancję szeregową R w omach (Ω).

  2. 2

    Wpisz reaktancje

    Dodaj reaktancję indukcyjną XL i reaktancję pojemnościową XC, obie w omach.

  3. 3

    Odczytaj Z i φ

    Narzędzie zwraca moduł impedancji i kąt fazowy oraz wskazuje, czy zachowanie wypadkowe jest indukcyjne, czy pojemnościowe.

Wzór na impedancję

Dla szeregowego obwodu RLC moduł całkowitej impedancji jest pitagorejską kombinacją rezystancji i reaktancji wypadkowej:

Z = √(R² + (XL − XC)²)

Kąt fazowy między napięciem a prądem wynosi:

φ = atan2(XL − XC, R)

Znak XL − XC decyduje o charakterze obwodu. Gdy XL > XC, reaktancja wypadkowa jest dodatnia, kąt fazowy jest dodatni, a obwód jest indukcyjny (napięcie wyprzedza prąd). Gdy XC > XL, kąt jest ujemny, a obwód jest pojemnościowy (prąd wyprzedza napięcie). Gdy XL = XC, reaktancje się znoszą, φ = 0°, a obwód zachowuje się jak czysta rezystancja, to stan rezonansu.

Przykład rozwiązany

Weźmy R = 50 Ω, XL = 30 Ω i XC = 10 Ω.

  • Reaktancja wypadkowa: XL − XC = 30 − 10 = 20 Ω
  • Impedancja: Z = √(50² + 20²) = √(2500 + 400) = √2900 ≈ 53,85 Ω
  • Kąt fazowy: φ = atan2(20, 50) ≈ 21,80°

Ponieważ kąt jest dodatni, obwód jest indukcyjny: napięcie wyprzedza prąd o około 21,8°.

Szybka ściąga

Warunek Reaktancja wypadkowa Kąt fazowy φ Zachowanie
XL > XC dodatnia od 0° do +90° Indukcyjne
XL = XC zerowa 0° Rezystancyjne (rezonans)
XL < XC ujemna od −90° do 0° Pojemnościowe

Błędy, których należy unikać

  • Mieszanie jednostek. Trzymaj R, XL i XC w omach. Reaktancja zależy od częstotliwości, XL = 2πfL i XC = 1 / (2πfC), więc najpierw policz ją dla swojej częstotliwości pracy, a potem wprowadź tutaj wartości w omach.
  • Pominięcie znaku. Liczy się różnica XL − XC, a nie poszczególne wartości. Dwie duże, lecz prawie równe reaktancje mogą sprawić, że obwód wygląda niemal czysto rezystancyjnie.
  • Szeregowo czy równolegle. Ten wzór dotyczy gałęzi RLC w układzie szeregowym. Sieci równoległe łączy się jako admitancje (Y = 1/Z) i wymagają innych obliczeń.

Najczęściej zadawane pytania

Rezystancja przeciwstawia się prądowi w każdym obwodzie i rozprasza moc w postaci ciepła. Impedancja to szersze pojęcie prądu przemiennego: łączy rezystancję z reaktancją, zależnym od częstotliwości oporem cewek i kondensatorów, które magazynują i oddają energię zamiast ją rozpraszać. Impedancja ma zarówno moduł (w omach), jak i kąt fazowy.

Reaktancja indukcyjna to XL = 2πfL, gdzie f to częstotliwość w hercach, a L to indukcyjność w henrach. Reaktancja pojemnościowa to XC = 1 / (2πfC), przy C w faradach. Oblicz każdą dla swojej częstotliwości pracy, a następnie wprowadź tutaj wynikowe wartości w omach.

Kąt fazowy 0° oznacza, że reaktancje indukcyjna i pojemnościowa dokładnie się znoszą (XL = XC), więc obwód zachowuje się jak czysta rezystancja. Napięcie i prąd są w fazie, impedancja równa się rezystancji, a obwód jest w rezonansie.

Nie. Obliczenia wykonują się w całości w Twojej przeglądarce. Wpisywane wartości nigdy nie są wysyłane na serwer, zapisywane ani udostępniane, nic z Twojego obwodu nie opuszcza urządzenia.

Powiązane narzędzia

Kalkulator wysokości gęstościowej

Oblicz wysokość gęstościową z wysokości ciśnieniowej i temperatury powietrza zewnętrznego. Natychmiastowy wynik w stopach oraz temperatura standardowa ISA, do bezpiecznego planowania startu i wznoszenia.

Kalkulator amperogodzin

Oblicz czas pracy i zmagazynowaną energię akumulatora na podstawie amperogodzin, napięcia i prądu obciążenia. Otrzymaj czas pracy w godzinach i minutach oraz energię w watogodzinach i kilowatogodzinach.

Kalkulator procentów

Oblicz procent z wartości, dodaj lub odejmij procent albo znajdź wartość początkową dla danego udziału. Wpisz dwie liczby i zobacz wzory.

Kalkulator wiązarów dachowych

Oszacuj pozycje i równy rozstaw wiązarów, wznios i długości połaci z długości budynku, rozpiętości, nachylenia i okapu.

Kalkulator pochylni

Oszacuj długość, nachylenie, kąt, biegi i powierzchnię materiału z wzniesienia, proporcji, szerokości i założenia spoczników.

Kalkulator obudowy subwoofera

Oblicz objętość brutto i netto obudowy, odejmij głośnik, wzmocnienia, terminal i tunel albo wyznacz jeden wymiar zewnętrzny.

Narzędzie jest dostępne w innych językach