⚡ Calculateur de réactance

Condensateurs et bobines s’opposent au passage du courant alternatif non par une résistance mais par une réactance — une opposition dépendante de la fréquence, mesurée en ohms. Celle d’un condensateur vaut Xₘ = 1/(2πfC) : il laisse passer les hautes fréquences et bloque les basses. Celle d’une bobine vaut Xₙ = 2πfL : exactement l’inverse. Ensemble, ces deux comportements constituent les briques sélectives de tous les filtres, croisements de haut-parleurs et circuits accordés.

C’est la réactance qui permet à un tweeter et à un woofer du même coffret de recevoir chacun la bonne partie du spectre audio, qui fait qu’un condensateur bloque le continu dans un étage de couplage et qu’une inductance lisse une alimentation. Dans un diplexeur qui dessert à la fois un téléviseur TNT et une radio FM, la réactance des filtres aiguille chaque bande vers sa sortie. Comprendre les deux courbes — l’une montante, l’autre descendante — est le premier pas vers la conception de tout circuit sélectif en fréquence. Lorsque les deux réactances s’égalisent, on retombe sur la fréquence de résonance traitée par le calculateur de résonance LC.

Le calculateur prend une fréquence (sélection Hz/kHz/MHz/GHz) et soit une capacité, soit une inductance, convertit aux unités de base puis applique Xₘ = 1/(2πfC) ou Xₙ = 2πfL. Si L et C sont tous deux renseignés, il calcule en outre la fréquence de résonance où les deux réactances s’égalisent — le croisement des deux courbes — soit la même f₀ = 1/(2π√(LC)) que celle du calculateur de résonance LC. Le tableau ci-dessous donne quelques valeurs typiques à 1 kHz.

La réactance en kΩ et MΩ dérivée aide à choisir rapidement la bonne taille de composant, et le recoupement de résonance LC est pratique quand on couple un condensateur à une inductance pour un circuit accordé. Pour l’impédance complète du circuit (résistance plus réactance), combinez le résultat avec la calculatrice de la loi d’Ohm.

1. Choisissez le type de composant : condensateur ou inductance.
2. Saisissez la valeur du composant et son unité (pF–F ou nH–H).
3. Entrez la fréquence et son unité (Hz, kHz, MHz ou GHz).
4. Cliquez sur Calculer pour lire la réactance en ohms, kΩ et MΩ.
5. Si L et C sont tous deux renseignés, lisez aussi le recoupement de résonance.

Quelle différence entre résistance et réactance ?

La résistance s’oppose au courant de la même façon à toute fréquence et dissipe l’énergie en chaleur. La réactance s’y oppose en stockant puis en restituant l’énergie (dans un champ électrique ou magnétique) et dépend de la fréquence. Ensemble, elles forment l’impédance, Z = R + jX.

Pourquoi la réactance capacitive diminue-t-elle quand la fréquence augmente ?

Un condensateur laisse passer la charge en se chargeant et en se déchargeant. À fréquence élevée, les cycles sont plus courts : plus de charge traverse par seconde pour la même tension — l’opposition diminue. En continu (0 Hz), Xc est infinie : c’est pour cela qu’un condensateur bloque le continu.

À quelle fréquence XC et XL deviennent-elles égales ?

À la résonance f₀ = 1/(2π√(LC)), que le calculateur affiche dès que les deux valeurs sont renseignées. En dessous de f₀, le circuit se comporte de façon capacitive ; au-dessus, de façon inductive.

La réactance est-elle la même chose que l’impédance ?

Non. L’impédance est la somme vectorielle de la résistance et de la réactance, Z = √(R² + X²) avec un angle de phase. La réactance n’en est que la partie imaginaire. Pour un condensateur ou une inductance purs (R = 0), les deux coïncident, mais un composant réel comporte toujours un peu de résistance.

Comment choisir la capacité d’un étage de couplage ?

Prenez une Xc très inférieure à l’impédance de l’étage suivant à la fréquence la plus basse à transmettre — typiquement 10 fois plus petite ou moins. Pour un couplage audio, une Xc inférieure à 160 Ω environ à 100 Hz impose C > 10 µF : c’est pourquoi les circuits audio utilisent des condensateurs de l’ordre du microfarad.

Pourquoi ma réactance mesurée diffère-t-elle du calcul en haute fréquence ?

Les composants réels ont des éléments parasites : inductance série et résistance série (ESL, ESR) pour le condensateur, capacité inter-spires et résistance continue pour la bobine. Au-delà de la fréquence de self-résonance, le comportement change complètement. Les formules restent valables nettement en dessous de la SRF.

N’oubliez pas la phase : dans un condensateur, le courant est en avance de 90° sur la tension ; dans une inductance, il retarde de 90°. La réactance seule ne raconte jamais toute l’histoire, mais c’est sa grandeur qui décide de la coupure des filtres. En haute fréquence, méfiez-vous de la self-résonance : au-delà de sa fréquence de résonance propre (SRF), un condensateur cesse de se comporter comme tel et devient inductif. Pour une bobine, la résistance continue (DCR) est en général faible, mais elle compte dans les filtres de forte puissance. Des réactances sous 10 Ω ou au-dessus de 1 MΩ sont peu réalistes en pratique : les résistances et capacités parasites prennent le dessus — concevez dans la plage raisonnable. Dans un filtre audio, doubler la fréquence double XL mais divise XC par deux : c’est pourquoi les enceintes utilisent des réseaux à pente raide combinant les deux composants par voie. Pour comparer un condensateur plan à une autre technologie, le calculateur de condensateur plan complète la boîte à outils.