รีแอกแตนซ์ของคาปาซิเตอร์เทียบกับความถี่

ความสัมพันธ์

เนื่องจาก Xc = 1 / (2πfC) เมื่อ C คงที่ ผลคูณ Xc × f จะคงที่ เมื่อพล็อตบนแกนเชิงเส้น ผลลัพธ์คือเส้นโค้งไฮเพอร์โบลา: สูงมากที่ความถี่ต่ำ ลดลงอย่างรวดเร็ว แล้วค่อย ๆ แบนราบเข้าใกล้ศูนย์ เมื่อพล็อตบนแกนลอการิทึม-ลอการิทึม จะเป็นเส้นตรงที่ลาดลง

ค่าของคาปาซิเตอร์ 10 µF

ที่ 100 kHz เครื่องมือแสดง 0.1592 Ω ตามการแสดงผลทศนิยมสี่ตำแหน่ง

แนวโน้มนี้มีความหมายอย่างไรในวงจร

• ต่ำกว่าความถี่ที่ Xc เท่ากับความต้านทานอนุกรมหรือความต้านทานโหลด คาปาซิเตอร์จะบล็อกสัญญาณเป็นส่วนใหญ่
• สูงกว่าความถี่นั้น คาปาซิเตอร์จะให้สัญญาณผ่านโดยสูญเสียเล็กน้อย
• ที่ความถี่ซึ่ง Xc เท่ากับ R ตัวกรอง RC แบบ high-pass หรือ low-pass จะมีความถี่มุม fc = 1 / (2πRC) ซึ่งเป็นจุดที่คุณจะอ่านค่าจากเครื่องมือได้เท่ากับค่าความต้านทาน

หาความถี่สำหรับ Xc เป้าหมาย

เมื่อจัดรูปใหม่ได้ f = 1 / (2πC·Xc) สำหรับ 10 µF และ Xc เป้าหมาย 100 Ω จะได้ f = 1 / (2π × 0.00001 × 100) ≈ 159.15 Hz ป้อน 159.15 และ 10 ในเครื่องมือเพื่อยืนยันว่า Xc ประมาณ 100 Ω

ข้อจำกัดของโมเดลในอุดมคติ

คาปาซิเตอร์จริงมีความถี่เรโซแนนซ์ในตัว เหนือความถี่นี้มันจะทำตัวเหมือนตัวเหนี่ยวนำ ทำให้ Xc หยุดลดลงและเส้นโค้งกลับขึ้น เครื่องคำนวณให้เส้นโค้งในอุดมคติ ซึ่งแม่นยำเมื่ออยู่ต่ำกว่าจุดนั้นมาก

อ่านตารางเป็นกฎ

แต่ละแถวในตารางมีความถี่เป็นสิบเท่าของแถวด้านบน และ Xc มีค่าเป็นหนึ่งในสิบของแถวด้านบน คุณสามารถใช้กฎเดียวกันนี้กับคาปาซิเตอร์ตัวใดก็ได้: หา Xc ที่ความถี่หนึ่งในเครื่องมือ แล้วหารด้วยอัตราส่วนความถี่เพื่อประมาณ Xc ที่ความถี่อื่น สำหรับคาปาซิเตอร์ 1 µF ค่า Xc ที่ 1 kHz คือ 159.15 Ω ดังนั้นที่ 4 kHz จะเป็นหนึ่งในสี่ของค่านั้น ประมาณ 39.79 Ω

ใช้แนวโน้มเพื่อเลือกคาปาซิเตอร์

ถ้าการออกแบบต้องการให้ Xc ต่ำกว่าค่าเป้าหมายที่ความถี่ใช้งานต่ำสุด ให้ตรวจสอบความถี่นั้นก่อน ความถี่ที่สูงกว่าในสัญญาณจะเห็นรีแอกแตนซ์ที่ต่ำกว่าเสมอ ดังนั้นความถี่ต่ำสุดเป็นตัวกำหนดขนาดของคาปาซิเตอร์