Capacitieve reactantie ten opzichte van frequentie

Capacitieve reactantie (Xc)
Volgende

Capacitieve reactantie is omgekeerd evenredig met de frequentie: verdubbelt u de frequentie, dan halveert Xc. Voer één capaciteit in, wijzig de frequentie en kijk hoe Xc over de 1/f-curve beweegt.

Xc bij verschillende frequenties vergelijken

  1. 1

    Leg de capaciteit vast

    Voer de waarde van uw condensator in µF in en houd die gelijk.

  2. 2

    Voer een frequentie in

    Begin laag, bijvoorbeeld 100 Hz, en noteer Xc.

  3. 3

    Herhaal bij hogere frequenties

    Wijzig alleen de frequentie (1000, 10000, 100000) en vergelijk elke Xc met de vorige.

De relatie

Omdat Xc = 1 / (2πfC) geldt, blijft bij constante C het product Xc × f gelijk. Op lineaire assen is het resultaat een hyperbool: zeer hoog bij lage frequentie, daarna sterk dalend en uiteindelijk afvlakkend naar nul. Op dubbel logaritmische assen wordt het een dalende rechte lijn.

Waarden voor een condensator van 10 µF

Frequentie Xc Verandering ten opzichte van de vorige rij
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

Bij 100 kHz toont de tool 0,1592 Ω, met de weergave van vier decimalen.

Wat de trend in een schakeling betekent

  • Onder de frequentie waarbij Xc gelijk is aan de serie- of belastingweerstand, blokkeert de condensator het signaal vooral.
  • Daarboven laat de condensator het signaal met weinig verlies door.
  • Bij de frequentie waarbij Xc gelijk is aan R, heeft een RC-hoogdoorlaat- of laagdoorlaatfilter zijn afsnijfrequentie, fc = 1 / (2πRC). Dat is het punt waar u in de tool hetzelfde getal afleest als de waarde van de weerstand.

Een frequentie vinden voor een gewenste Xc

Omgewerkt is f = 1 / (2πC·Xc). Voor 10 µF en een gewenste Xc van 100 Ω geldt f = 1 / (2π × 0,00001 × 100) ≈ 159,15 Hz. Voer 159,15 en 10 in de tool in om te bevestigen dat Xc ongeveer 100 Ω is.

Grenzen van het ideale model

Echte condensatoren hebben een zelfresonantiefrequentie, boven de welke ze zich als spoel gedragen. Xc daalt dan niet meer, en de curve stijgt weer. De rekenmodule geeft de ideale curve, die ver onder dat punt nauwkeurig is.

De tabel lezen als regel

Elke rij in de tabel heeft tien keer de frequentie van de rij erboven, en elke Xc is een tiende van de vorige. U kunt dezelfde regel op elke condensator toepassen: bereken Xc bij één frequentie in de tool en deel door de frequentieverhouding om Xc bij een andere frequentie te schatten. Voor een condensator van 1 µF is Xc bij 1 kHz 159,15 Ω, dus bij 4 kHz is het een kwart daarvan, ongeveer 39,79 Ω.

De trend gebruiken om een condensator te kiezen

Als een ontwerp bij zijn laagste bedrijfsfrequentie een Xc onder een doel nodig heeft, controleer dan eerst die frequentie. Hogere frequenties in het signaal zien altijd een nog lagere reactantie, dus de laagste frequentie bepaalt de grootte van de condensator.

Veelgestelde vragen

Ze neemt af. Xc is evenredig met 1/f, dus een hogere frequentie geeft altijd een lagere reactantie voor dezelfde condensator.

Xc verdubbelt. Voor een condensator van 1 µF geeft 1 kHz ongeveer 159,15 Ω en 500 Hz ongeveer 318,31 Ω.

Nee. Hij geeft één waarde voor de frequentie en capaciteit die u invoert. Voor een grafiek voert u meerdere frequenties in en noteert u elk resultaat.

Alleen in de limiet van een oneindige frequentie. In echte schakelingen bereikt Xc nooit nul, door de serieweerstand en zelfinductie van de condensator.

Gerelateerde tools

Tool beschikbaar in andere talen

Handleidingen en toepassingen