Máy tính dung kháng

Công thức

Dung kháng được cho bởi:

Xc = 1 / (2 × π × f × C)

trong đó f là tần số theo hertz (Hz) và C là điện dung theo farad (F). Kết quả Xc tính theo ohm (Ω). Dung kháng tỉ lệ nghịch với cả tần số lẫn điện dung: tăng gấp đôi tần số thì Xc giảm một nửa; tăng gấp đôi điện dung thì Xc cũng giảm một nửa. Dạng theo tần số góc là Xc = 1 / (ω × C), với ω = 2 × π × f.

Vì đầu vào ở đây tính theo microfarad nên công cụ quy đổi trước: C (F) = C (µF) × 10⁻⁶.

Ví dụ giải mẫu

Lấy f = 60 Hz và C = 100 µF (= 100 × 10⁻⁶ F):

2 × π × f = 2 × π × 60 ≈ 376,99
Xc = 1 / (376,99 × 100 × 10⁻⁶)
   = 1 / 0,037699
   ≈ 26,53 Ω

Vậy tụ 100 µF tạo ra dung kháng khoảng 26,5 Ω đối với tín hiệu 60 Hz — đủ nhỏ để làm tụ thoát hữu ích ở tần số điện lưới.

Dung kháng tại các giá trị thường gặp

Những lỗi cần tránh

• Đơn vị rất quan trọng. Công cụ này cần hertz và microfarad. 1 nF = 0,001 µF và 1000 pF = 0,001 µF; 1 mF = 1000 µF. Trộn lẫn các tiền tố làm Xc lệch nhiều bậc độ lớn.
• Dung kháng không phải điện trở. Xc tích trữ rồi trả lại năng lượng thay vì tiêu tán nó, nên nó cộng với điện trở theo cách vectơ: tổng trở là Z = √(R² + Xc²), chứ không phải R + Xc.
• Ở dòng một chiều (f → 0), dung kháng là vô hạn. Tụ điện chặn dòng một chiều; để an toàn, máy tính này trả về 0 khi tần số hoặc điện dung bằng không, vì giá trị lý tưởng sẽ không xác định.
• Tụ thực có ESR và dòng rò. Xc lý tưởng là một ước lượng rất tốt, nhưng điện trở nối tiếp tương đương và tần số tự cộng hưởng hữu hạn có ảnh hưởng ở tần số cao, nên hãy coi con số này là điểm khởi đầu.