Kalkulator KB-31
Kalkulator reaktancji i rezonansu
Kondensator gorzej przepuszcza niskie częstotliwości, a cewka — wysokie. Tam, gdzie ich reaktancje są równe, występuje rezonans.
Wynik
W skrócie: Obliczanie reaktancji kondensatora i cewki indukcyjnej, częstotliwości rezonansowej oraz impedancji falowej obwodu LC, z wykresem zależności od częstotliwości. Przykład: Częstotliwość rezonansowa: 1,592 kHz.
Przykład obliczeń
| Częstotliwość | 1 kHz |
|---|---|
| Pojemność | 1 µF |
| Indukcyjność | 10 mH |
| Częstotliwość rezonansowa | 1,592 kHz |
|---|---|
| Reaktancja kondensatora XC | 159,2 Ω |
| Reaktancja cewki XL | 62,83 Ω |
| Obwód szeregowy przy tej częstotliwości | 96,32 Ω |
| Impedancja falowa | 100 Ω |
Jak to jest obliczane
XL = 2π · f · L
f₀ = 1 / (2π · √(L · C))
Reaktancja nie rozprasza energii, lecz ją magazynuje i oddaje z powrotem. Przy częstotliwości rezonansowej XL i XC są równe: obwód szeregowy niemal zwiera sygnał, a równoległy niemal go rozłącza.
Na co zwrócić uwagę
- Rzeczywiste elementy różnią się od idealnych: kondensator ma ESR i indukcyjność wyprowadzeń, dlatego powyżej własnej częstotliwości rezonansowej zachowuje się jak cewka.
- Kondensatory ceramiczne 100 nF często umieszcza się obok elektrolitycznych właśnie z myślą o wysokich częstotliwościach.
Często zadawane pytania
Jak obliczyć reaktancję kondensatora przy danej częstotliwości?
Xc = 1 / (2π · f · C). Kondensator 1 µF przy 1 kHz ma reaktancję 159 Ω, a przy 50 Hz już 3,18 kΩ.
Jak znaleźć częstotliwość rezonansową obwodu LC?
f₀ = 1 / (2π · √(L · C)). 10 mH i 1 µF rezonują przy 1,59 kHz, a impedancja falowa wynosi 100 Ω.
Dlaczego kondensator przestaje działać przy wysokich częstotliwościach?
Ma indukcyjność wyprowadzeń. Powyżej własnej częstotliwości rezonansowej zachowuje się jak cewka, dlatego w układach wysokiej częstotliwości umieszcza się obok niego ceramiczny kondensator o małej pojemności.
