Kondensator-Impedanz-Rechner

Übersicht

Unser kapazitiver Reaktanz-Rechner hilft Ihnen, die Impedanz eines Kondensators zu bestimmen, wenn sein Kapazitätswert (C) und die Frequenz des ihn durchlaufenden Signals (f) gegeben sind. Sie können die Kapazität in Farad, Mikrofarad, Nanofarad oder Picofarad eingeben. Für die Frequenz stehen die Einheiten Hz, kHz, MHz und GHz zur Verfügung.

Gleichung

$$X_{C} = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2 \pi fC}$$

Wo:

$$X_{C}$$ = Kondensatorreaktanz in Ohm (Ω)

$$$omega$$ = Kreisfrequenz in rad/s = $$2 \pi f$$, wobei $$f$$ die Frequenz in Hz ist

$$$C$$ = Kapazität in Farad

Die Reaktanz (X) vermittelt den Widerstand eines Bauteils gegen Wechselstrom. Die Impedanz (Z) gibt den Widerstand eines Bauteils sowohl gegenüber Gleichstrom als auch gegenüber Wechselstrom an; sie wird als komplexe Zahl ausgedrückt, d. h. Z = R + jX. Die Impedanz eines idealen Widerstands ist gleich seinem Widerstand; in diesem Fall ist der Realteil der Impedanz der Widerstand, und der Imaginärteil ist Null. Die Impedanz eines idealen Kondensators ist gleich groß wie sein Blindwiderstand, aber diese beiden Größen sind nicht identisch. Der Blindwiderstand wird als gewöhnliche Zahl mit der Einheit Ohm ausgedrückt, während die Impedanz eines Kondensators der Blindwiderstand multipliziert mit -j ist, d. h. Z = -jX. Der Term -j berücksichtigt die 90-Grad-Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom, die in einem rein kapazitiven Stromkreis auftritt.

Die obige Gleichung gibt die Reaktanz eines Kondensators an. Um dies in die Impedanz eines Kondensators umzurechnen, verwendet man einfach die Formel Z = -jX. Der Blindwiderstand ist ein einfacher Wert, der angibt, wie hoch der Widerstand eines Kondensators bei einer bestimmten Frequenz ist. Die Impedanz wird jedoch für eine umfassende Analyse von Wechselstromkreisen benötigt.

Wie aus der obigen Gleichung hervorgeht, ist der Blindwiderstand eines Kondensators sowohl zur Frequenz als auch zur Kapazität umgekehrt proportional: eine höhere Frequenz und eine höhere Kapazität führen zu einem niedrigeren Blindwiderstand. Die umgekehrte Beziehung zwischen Reaktanz und Frequenz erklärt, warum wir Kondensatoren verwenden, um niederfrequente Komponenten eines Signals zu blockieren, während wir hochfrequente Komponenten durchlassen.

Weitere Lektüre

Lehrbuch – AC-Kondensatorschaltungen

Lehrbuch – Serienwiderstand-Kondensatorschaltungen

Arbeitsblatt – Kapazitiver Blindwiderstand

Saubere Energie für jeden IC: Bypass-Kondensatoren verstehen