Impedantiecalculator

Impedantie
Volgende

In een wisselstroomkring vertelt weerstand alleen nooit het hele verhaal. Spoelen en condensatoren brengen stroom en spanning uit fase, en de gecombineerde tegenwerking die ze bieden heet impedantie. Deze calculator neemt de weerstand R, de inductieve reactantie XL en de capacitieve reactantie XC van een serie-RLC-kring en geeft de grootte van de totale impedantie Z in ohm samen met de fasehoek φ in graden, zodat je in één oogopslag ziet of de kring zich inductief, capacitief of zuiver resistief gedraagt.

Zo gebruik je de calculator

  1. 1

    Voer de weerstand in

    Typ de serieweerstand R in ohm (Ω).

  2. 2

    Voer de reactanties in

    Voeg de inductieve reactantie XL en de capacitieve reactantie XC toe, beide in ohm.

  3. 3

    Lees Z en φ af

    De tool geeft de grootte van de impedantie en de fasehoek, en geeft aan of het nettogedrag inductief of capacitief is.

De impedantieformule

Voor een serie-RLC-kring is de grootte van de totale impedantie de pythagoreïsche combinatie van weerstand en netto reactantie:

Z = √(R² + (XL − XC)²)

De fasehoek tussen spanning en stroom is:

φ = atan2(XL − XC, R)

Het teken van XL − XC bepaalt het karakter van de kring. Als XL > XC is de netto reactantie positief, is de fasehoek positief en is de kring inductief (de spanning loopt voor op de stroom). Als XC > XL is de hoek negatief en is de kring capacitief (de stroom loopt voor op de spanning). Als XL = XC heffen de reactanties elkaar op, is φ = 0° en gedraagt de kring zich als een zuivere weerstand, dat is de resonantietoestand.

Uitgewerkt voorbeeld

Neem R = 50 Ω, XL = 30 Ω en XC = 10 Ω.

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

Omdat de hoek positief is, is deze kring inductief: de spanning loopt ongeveer 21,8° voor op de stroom.

Snelle referentie

Voorwaarde Netto reactantie Fasehoek φ Gedrag
XL > XC positief 0° tot +90° Inductief
XL = XC nul Resistief (resonantie)
XL < XC negatief −90° tot 0° Capacitief

Valkuilen om te vermijden

  • Eenheden mengen. Houd R, XL en XC allemaal in ohm. Reactantie is frequentieafhankelijk, XL = 2πfL en XC = 1 / (2πfC), bereken die dus eerst bij je werkfrequentie en breng dan de ohm-waarden hierheen.
  • Het teken vergeten. Het gaat om het verschil XL − XC, niet om de afzonderlijke groottes. Twee grote maar bijna gelijke reactanties kunnen een kring bijna zuiver resistief laten lijken.
  • Serie versus parallel. Deze formule geldt voor een serie-RLC-tak. Parallelnetwerken combineren als admittanties (Y = 1/Z) en vergen een andere berekening.

Veelgestelde vragen

Weerstand werkt de stroom in elke kring tegen en zet vermogen om in warmte. Impedantie is het bredere wisselstroombegrip: het combineert weerstand met reactantie, de frequentieafhankelijke tegenwerking van spoelen en condensatoren, die energie opslaan en teruggeven in plaats van ze te verbruiken. Impedantie heeft zowel een grootte (in ohm) als een fasehoek.

De inductieve reactantie is XL = 2πfL, waarbij f de frequentie in hertz is en L de inductantie in henry. De capacitieve reactantie is XC = 1 / (2πfC), met C in farad. Bereken elk bij je werkfrequentie en voer dan de resulterende ohm-waarden hier in.

Een fasehoek van 0° betekent dat de inductieve en capacitieve reactantie elkaar precies opheffen (XL = XC), zodat de kring zich als een zuivere weerstand gedraagt. Spanning en stroom zijn in fase, de impedantie is gelijk aan de weerstand en de kring is in resonantie.

Nee. De berekening draait volledig in je browser. De waarden die je typt worden nooit naar een server verzonden, opgeslagen of gedeeld: niets over je schakeling verlaat je apparaat.

Gerelateerde tools

Tool beschikbaar in andere talen