Как пользоваться
- Введите Частоту питания, например 50 для 50 Гц.
- Введите элементы цепи в поля Сопротивление R, Индуктивность L и Ёмкость C. Оставьте поле пустым, если этого элемента нет.
- Прочитайте Индуктивное сопротивление XL и Ёмкостное сопротивление XC на этой частоте, затем Полное сопротивление |Z| для последовательного и параллельного соединения с их фазовыми углами.
- Откройте Расчёт по шагам, чтобы проверить каждое значение вручную.
Формулы
Катушка и конденсатор сопротивляются переменному току, и это сопротивление зависит от частоты. Оно измеряется в омах и называется реактивным: XL — реактивное сопротивление катушки, XC — конденсатора. В последовательной цепи реактивные сопротивления складываются с активным сопротивлением как векторы; в параллельной цепи складываются проводимости (1 ÷ Z) ветвей.
XL = 2πfL
XC = 1 ÷ (2πfC)
Последовательное: Z = R + jX, X = XL − XC
|Z| = √(R² + X²), θ = arctan(X ÷ R)
Параллельное: Y = 1/R + j(2πfC − 1 ÷ (2πfL))
|Z| = 1 ÷ |Y|, θ = −arg(Y)
f частота (Гц) L индуктивность (Гн) C ёмкость (Ф) R сопротивление (Ом)
- Положительный фазовый угол означает, что напряжение опережает ток, как в индуктивной цепи. Отрицательный угол означает, что преобладает конденсатор.
- Последовательная и параллельная цепи собраны из одних и тех же элементов: одни и те же R, L и C дают разное полное сопротивление в каждой из них.
Что калькулятор не учитывает
- Цепи, где последовательные и параллельные участки смешаны или где в одной ветви больше одного резистора, катушки или конденсатора. Введите эквивалентные значения или применяйте правила полного сопротивления ветвь за ветвью.
- Потери реальных элементов: сопротивление провода катушки или эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора входит в R, только если вы введёте его сами.
- Частотные эффекты реальных элементов, например потери в сердечнике катушки и допуск конденсатора.
Пример расчёта: 50 Гц, R 10 Ом, L 100 мГн и C 100 мкФ
Индуктивное сопротивление равно XL = 2π × 50 × 0,1 = 31,42 Ом, а ёмкостное XC = 1 ÷ (2π × 50 × 0,0001) = 31,83 Ом.
При последовательном соединении реактивное сопротивление равно X = 31,42 − 31,83 = −0,415 Ом, поэтому |Z| = √(10² + 0,415²) = 10,01 Ом при фазовом угле −2,38°. Конденсатор немного перевешивает катушку, и цепь слегка ёмкостная.
При параллельном соединении ветвь резистора имеет проводимость 1/10 = 0,1 См, а реактивная проводимость двух реактивных ветвей составляет всего −0,415 мСм. Поэтому |Z| = 10 Ом при +0,24°, очень близко к одному резистору.
Частые вопросы
В каких единицах измеряется реактивное сопротивление?
Реактивное сопротивление измеряется в омах, как и активное. Это та часть полного сопротивления, которую конденсатор или катушка запасают и отдают обратно, а не превращают энергию в тепло.
Почему ёмкостное сопротивление падает с ростом частоты?
На более высокой частоте конденсатор пропускает больше тока, так как в каждом периоде у него меньше времени на заряд: XC = 1 ÷ (2πfC) уменьшается с ростом f. Индуктивное сопротивление ведёт себя наоборот, потому что XL = 2πfL растёт с частотой.
Почему фазовый угол при последовательном соединении получился отрицательным?
Отрицательный угол означает, что ёмкостное сопротивление больше индуктивного, поэтому ток опережает напряжение. Знак совпадает со знаком X = XL − XC.
Можно ли вводить 4k7 или 100µ в поля?
Да. В зависимости от поля 4k7 читается как 4,7 кОм, а 100µ как 100 мкФ. Единица, написанная после числа, например 100µF или 50Hz, пропускается.
Почему полное сопротивление при параллельном соединении отличается от последовательного?
При параллельном соединении складываются токи ветвей, поэтому полное сопротивление равно обратной величине суммы проводимостей ветвей. Одни и те же элементы образуют разные пути для тока и поэтому дают другое сопротивление.
Что даёт резистор с нулевым сопротивлением в результате для параллельного соединения?
Параллельный резистор с нулевым сопротивлением замыкает цепь, поэтому полное сопротивление параллельной цепи равно нулю и этот результат не показывается. Если резистора нет, оставьте поле сопротивления пустым.
Источники
- Wikipedia (на английском): Electrical reactance (XL = 2πfL и XC = 1/(2πfC))
- Wikipedia (на английском): Electrical impedance (Z = R + jX, модуль и фаза, последовательное и параллельное соединение)
- Wikipedia (на английском): RLC circuit (последовательная и параллельная цепь RLC)
Цифры и текст в последний раз проверены вторник, 10 ноября 2026 г..