Impedanskalkylator

Impedans
Nästa

I en växelströmskrets berättar resistansen ensam aldrig hela historien. Spolar och kondensatorer förskjuter ström och spänning i fas, och det sammanlagda motstånd de utgör kallas impedans. Den här kalkylatorn tar resistansen R, den induktiva reaktansen XL och den kapacitiva reaktansen XC i en RLC-seriekrets och ger impedansens belopp Z i ohm tillsammans med fasvinkeln φ i grader, så att du med en blick ser om kretsen beter sig induktivt, kapacitivt eller rent resistivt.

Så använder du kalkylatorn

  1. 1

    Ange resistansen

    Skriv serieresistansen R i ohm (Ω).

  2. 2

    Ange reaktanserna

    Lägg till den induktiva reaktansen XL och den kapacitiva reaktansen XC, båda i ohm.

  3. 3

    Läs av Z och φ

    Verktyget ger impedansens belopp och fasvinkeln och visar om nettobeteendet är induktivt eller kapacitivt.

Impedansformeln

För en RLC-seriekrets är den totala impedansens belopp den pytagoreiska kombinationen av resistans och nettoreaktans:

Z = √(R² + (XL − XC)²)

Fasvinkeln mellan spänning och ström är:

φ = atan2(XL − XC, R)

Tecknet på XL − XC avgör kretsens karaktär. När XL > XC är nettoreaktansen positiv, fasvinkeln positiv och kretsen induktiv (spänningen ligger före strömmen). När XC > XL är vinkeln negativ och kretsen kapacitiv (strömmen ligger före spänningen). När XL = XC tar reaktanserna ut varandra, φ = 0° och kretsen beter sig som en ren resistor, det är resonansvillkoret.

Räkneexempel

Ta R = 50 Ω, XL = 30 Ω och XC = 10 Ω.

  • Nettoreaktans: XL − XC = 30 − 10 = 20 Ω
  • Impedans: Z = √(50² + 20²) = √(2500 + 400) = √2900 ≈ 53,85 Ω
  • Fasvinkel: φ = atan2(20, 50) ≈ 21,80°

Eftersom vinkeln är positiv är kretsen induktiv: spänningen ligger cirka 21,8° före strömmen.

Snabbreferens

Villkor Nettoreaktans Fasvinkel φ Beteende
XL > XC positiv 0° till +90° Induktivt
XL = XC noll Resistivt (resonans)
XL < XC negativ −90° till 0° Kapacitivt

Fallgropar att undvika

  • Blanda enheter. Håll R, XL och XC i ohm. Reaktansen är frekvensberoende, XL = 2πfL och XC = 1 / (2πfC), så beräkna den först vid din arbetsfrekvens och för sedan in ohm-värdena här.
  • Glömma tecknet. Det är skillnaden XL − XC som spelar roll, inte de enskilda värdena. Två stora men nästan lika reaktanser kan få en krets att verka nästan helt resistiv.
  • Serie eller parallell. Den här formeln gäller en RLC-serigren. Parallellnät kombineras som admittanser (Y = 1/Z) och kräver en annan beräkning.

Vanliga frågor

Resistans motverkar strömmen i varje krets och omvandlar effekt till värme. Impedans är det bredare växelströmsbegreppet: det kombinerar resistans med reaktans, det frekvensberoende motstånd från spolar och kondensatorer som lagrar och återlämnar energi i stället för att förbruka den. Impedans har både ett belopp (i ohm) och en fasvinkel.

Den induktiva reaktansen är XL = 2πfL, där f är frekvensen i hertz och L är induktansen i henry. Den kapacitiva reaktansen är XC = 1 / (2πfC), med C i farad. Beräkna vardera vid din arbetsfrekvens och ange sedan de resulterande ohm-värdena här.

En fasvinkel på 0° betyder att den induktiva och den kapacitiva reaktansen tar ut varandra exakt (XL = XC), så att kretsen beter sig som en ren resistor. Spänning och ström är i fas, impedansen är lika med resistansen och kretsen är i resonans.

Nej. Beräkningen körs helt i din webbläsare. Värdena du skriver in skickas aldrig till en server, lagras eller delas, ingenting om din krets lämnar din enhet.

Relaterade verktyg

Verktyget finns på andra språk