Vad är kapacitiv reaktans?

Kapacitiv reaktans (Xc)
Nästa

Kapacitiv reaktans (Xc) är det motstånd en kondensator erbjuder växelström, mätt i ohm. Den minskar när frekvensen eller kapacitansen ökar. Använd kalkylatorn för att se värdet för en kondensator du har i tankarna.

Se reaktansen själv

  1. 1

    Välj en kondensator

    Ange en kapacitans i mikrofarad, till exempel 10.

  2. 2

    Prova en låg frekvens

    Ange 50 Hz och notera den stora Xc.

  3. 3

    Höj frekvensen

    Ändra frekvensen till 5000 Hz och jämför: Xc minskar med en faktor 100.

Idén i enkla termer

En kondensator lagrar laddning på två plattor som skiljs åt av en isolator. När spänningen över den växlar fortsätter kondensatorn att ladda och ladda ur, så det verkar gå ström genom den, trots att ingen laddning passerar mellan plattorna. Hur stor strömmen är för en given spänning beror på hur snabbt spänningen ändras och på hur stor kondensatorn är.

Begränsningen av strömmen beter sig som ett motstånd, men det är inte ett motstånd. Den kallas reaktans eftersom energin lagras i det elektriska fältet och återförs till kretsen i stället för att omvandlas till värme.

Hur Xc beror på frekvens och kapacitans

Xc = 1 / (2πfC)
  • Vid mycket låg frekvens är Xc mycket stor, så kondensatorn blockerar långsamma signaler. Vid likström blockerar den helt.
  • Vid hög frekvens är Xc liten, så kondensatorn släpper igenom signalen nästan obehindrat.
  • En större kapacitans ger också en mindre Xc vid samma frekvens.

Exempel med en 10 µF kondensator

Frekvens Xc
50 Hz ≈ 318,31 Ω
100 Hz ≈ 159,15 Ω
1 kHz ≈ 15,92 Ω
10 kHz ≈ 1,59 Ω

Du kan återskapa varje rad genom att ange frekvensen och 10 för kapacitansen.

Varför det spelar roll i kretsar

Reaktansen är anledningen till att kondensatorer fungerar som kopplingskomponenter (de släpper igenom AC-signaler men blockerar likspänning), som avkopplingskomponenter (de leder högfrekvent brus till jord) och som den frekvensberoende delen av filter. I en växelströmskrets med resistansen R är den totala motståndet impedansen, Z = √(R² + Xc²), inte den enkla summan av R och Xc.

Reaktans och fas

I en ideal kondensator leder strömmen spänningen med 90 grader. Det här verktyget ger bara storleken på reaktansen; det beräknar inte fasvinklar eller impedans tillsammans med en resistor.

En mental bild

Tänk på Xc som hur “styv” kondensatorn är för en given signal. En långsam signal ger kondensatorn gott om tid att fyllas, och när den är full tar den inte längre ström, vilket ser ut som ett högt motstånd. En snabb signal vänder innan kondensatorn hunnit fyllas, så strömmen fortsätter att gå och motståndet förblir lågt. Det är också därför en kondensator blockerar stabil likspänning men släpper igenom en snabbt växlande signal.

Var du möter det i praktiken

  • Nätaggregat, där stora kondensatorer jämnar ut rippel vid 50 eller 60 Hz och små tar bort högfrekvent brus.
  • Ljudutrustning, där en kondensator avgör vilka låga toner som når nästa steg.
  • Radio- och tidskretsar, där små kondensatorer har en bekväm Xc vid hög frekvens.

Vanliga frågor

Nej. Båda mäts i ohm, men resistans omvandlar elektrisk energi till värme medan reaktans lagrar energi och återför den. De kombineras som en vektorsumma i impedans, inte som en enkel summa.

Symbolen är Xc, ibland skriven X_C. Enheten är ohm, Ω.

Mindre. Xc är omvänt proportionell mot kapacitansen, så att fördubbla kapacitansen halverar reaktansen vid samma frekvens.

I impedansberäkningar skrivs den med ett negativt tecken (som -jXc) för att visa att den är motsatt induktiv reaktans. Storleken på Xc själv, som det här verktyget returnerar, är ett positivt tal.

Relaterade verktyg

Verktyget finns på andra språk

Guider och användningsområden