Kapacitiv reaktans mot frekvens

Kapacitiv reaktans (Xc)
Nästa

Kapacitiv reaktans är omvänt proportionell mot frekvensen: fördubblar du frekvensen halveras Xc. Ange en kapacitans, ändra frekvensen och se hur Xc rör sig längs 1/f-kurvan.

Jämför Xc vid olika frekvenser

  1. 1

    Fixera kapacitansen

    Ange ditt kondensatorvärde i µF och behåll det oförändrat.

  2. 2

    Ange en frekvens

    Börja lågt, till exempel 100 Hz, och notera Xc.

  3. 3

    Upprepa högre

    Ändra bara frekvensen (1000, 10000, 100000) och jämför varje Xc med den föregående.

Sambandet

Eftersom Xc = 1 / (2πfC) och C hålls konstant, är produkten Xc × f alltid densamma. Ritad på linjära axlar blir resultatet en hyperbel: mycket hög vid låg frekvens, sjunker brant och planar sedan ut mot noll. På logaritmiska axlar blir det en rak linje som lutar nedåt.

Värden för en 10 µF kondensator

Frekvens Xc Förändring från föregående rad
10 Hz ≈ 1591,55 Ω
100 Hz ≈ 159,15 Ω ÷10
1 kHz ≈ 15,92 Ω ÷10
10 kHz ≈ 1,59 Ω ÷10
100 kHz ≈ 0,16 Ω ÷10

Vid 100 kHz visar verktyget 0,1592 Ω, med sin visning på fyra decimaler.

Vad trenden betyder i en krets

  • Under den frekvens där Xc är lika med serie- eller lastresistansen blockerar kondensatorn huvudsakligen signalen.
  • Över den passerar kondensatorn signalen med liten förlust.
  • Vid den frekvens där Xc är lika med R har ett RC-högpass- eller lågpassfilter sin brytfrekvens, fc = 1 / (2πRC). Det är punkten där du läser samma tal i verktyget som resistorns värde.

Hitta en frekvens för ett målvärde på Xc

Omvänt blir f = 1 / (2πC·Xc). För 10 µF och ett målvärde på Xc på 100 Ω blir f = 1 / (2π × 0,00001 × 100) ≈ 159,15 Hz. Ange 159,15 och 10 i verktyget för att bekräfta att Xc är cirka 100 Ω.

Gränserna för den ideala modellen

Verkliga kondensatorer har en självresonansfrekvens över vilken de beter sig induktivt, så Xc slutar sjunka och kurvan vänder uppåt. Kalkylatorn ger den ideala kurvan, som stämmer väl långt under den punkten.

Läs tabellen som en regel

Varje rad i tabellen har tio gånger frekvensen för raden ovanför, och varje Xc är en tiondel. Du kan använda samma regel för vilken kondensator som helst: ta fram Xc vid en frekvens i verktyget och dela sedan med frekvenskvoten för att uppskatta Xc vid en annan frekvens. För en 1 µF kondensator är Xc vid 1 kHz 159,15 Ω, så vid 4 kHz är den en fjärdedel av det, cirka 39,79 Ω.

Använd trenden för att välja kondensator

Om en konstruktion kräver att Xc är under ett målvärde vid sin lägsta driftfrekvens, kontrollera den frekvensen först. Högre frekvenser i signalen ser alltid en ännu lägre reaktans, så den lägsta frekvensen avgör kondensatorns storlek.

Vanliga frågor

Den minskar. Xc är proportionell mot 1/f, så en högre frekvens ger alltid en lägre reaktans för samma kondensator.

Xc fördubblas. För en 1 µF kondensator ger 1 kHz cirka 159,15 Ω och 500 Hz cirka 318,31 Ω.

Nej. Det returnerar ett värde för den frekvens och kapacitans du anger. För att få en graf anger du flera frekvenser och noterar varje resultat.

Bara i gränsvärdet för oändlig frekvens. I verkliga kretsar når Xc aldrig noll på grund av kondensatorns serieresistans och induktans.

Relaterade verktyg

Verktyget finns på andra språk

Guider och användningsområden