Rekenmachine voor capacitieve reactantie

De formule

De capacitieve reactantie wordt gegeven door:

Xc = 1 / (2 × π × f × C)

waarbij f de frequentie in hertz (Hz) is en C de capaciteit in farad (F). Het resultaat Xc is in ohm (Ω). De reactantie is omgekeerd evenredig met zowel de frequentie als de capaciteit: verdubbel je de frequentie, dan halveert Xc; verdubbel je de capaciteit, dan halveert Xc ook. De hoekvorm is Xc = 1 / (ω × C), met ω = 2 × π × f.

Omdat de invoer hier in microfarad is, rekent het hulpmiddel die eerst om: C (F) = C (µF) × 10⁻⁶.

Uitgewerkt voorbeeld

Neem f = 60 Hz en C = 100 µF (= 100 × 10⁻⁶ F):

2 × π × f = 2 × π × 60 ≈ 376,99
Xc = 1 / (376,99 × 100 × 10⁻⁶)
   = 1 / 0,037699
   ≈ 26,53 Ω

Een condensator van 100 µF biedt een 60 Hz-signaal dus ongeveer 26,5 Ω — klein genoeg om bij netfrequentie als nuttige ontkoppeling te dienen.

Reactantie bij gangbare waarden

Valkuilen om te vermijden

• Eenheden zijn belangrijk. Dit hulpmiddel verwacht hertz en microfarad. 1 nF = 0,001 µF en 1000 pF = 0,001 µF; 1 mF = 1000 µF. Voorvoegsels door elkaar halen verschuift Xc met ordes van grootte.
• Reactantie is geen weerstand. Xc slaat energie op en geeft die terug in plaats van haar te dissiperen, dus telt hij vectorieel op bij de weerstand: de totale impedantie is Z = √(R² + Xc²), niet R + Xc.
• Bij gelijkspanning (f → 0) is de reactantie oneindig. Een condensator blokkeert gelijkstroom; deze rekenmachine geeft uit voorzorg 0 terug wanneer de frequentie of de capaciteit nul is, omdat de ideale waarde onbepaald zou zijn.
• Echte condensatoren hebben ESR en lekstroom. De ideale Xc is een uitstekende schatting, maar de equivalente serieweerstand en een eindige zelfresonantiefrequentie spelen bij hoge frequenties mee, dus behandel het getal als uitgangspunt.