⚡ 容抗感抗計算機
由頻率與元件值計算容抗 Xc = 1/(2πfC) 與感抗 XL = 2πfL,輸出 Ω、kΩ 與 MΩ,並在同時輸入 L、C 時做 LC 諧振頻率交叉驗證。
這是什麼工具?
電容與電感阻擋交流電的方式不是電阻,而是電抗(reactance)——一種隨頻率變化、單位同樣是歐姆的阻擋。電容的電抗是 Xₘ = 1/(2πfC):高頻容易通過、低頻被擋下。電感的電抗是 Xₙ = 2πfL:正好相反。兩者合起來,就是所有濾波器、分音器與調諧電路的選頻積木。
電抗解釋了很多日常現象:同一顆喇叭箱裡,高音單體與低音單體各自拿到音頻頻譜中該拿的部分;交連電容為什麼能擋住直流;電源供應器為什麼用電感來濾波。搞懂這兩條曲線——一條上升、一條下降——是設計任何選頻電路的起點。想接著計算整體電路的電流,可搭配 歐姆定律計算機 一起使用。
運作原理
計算機接受頻率(可選 Hz/kHz/MHz/GHz)加上電容或電感其一,換算成基本單位後套用 Xₘ = 1/(2πfC) 或 Xₙ = 2πfL。如果 L 與 C 都輸入了,它會額外算出兩條曲線相交的共振頻率——也就是 f₀ = 1/(2π√(LC)),和 LC 諧振計算機用的是同一條公式。
| 元件 | 數值 | 1 kHz 下的電抗 |
|---|---|---|
| 電容 | 100 nF | 1.59 kΩ |
| 電容 | 10 µF | 15.9 Ω |
| 電感 | 10 mH | 62.8 Ω |
| 電感 | 100 µH | 0.628 Ω |
衍生的kΩ 與 MΩ 電抗幫你快速挑對元件大小,LC 共振頻率交叉驗證則在搭配電容電感做調諧電路時特別好用。電抗在共振頻率兩側如何此消彼長,可回頭看 LC 諧振頻率計算機。
使用方法
- 選擇元件類型:電容或電感。
- 輸入元件值與單位(pF–F 或 nH–H)。
- 輸入頻率與單位(Hz、kHz、MHz 或 GHz)。
- 點擊「計算」查看以 Ω、kΩ 與 MΩ 表示的電抗。
- 若同時輸入 L 與 C,一併讀取共振頻率交叉驗證。
常見問題
電阻與電抗差在哪?
電阻在任何頻率都以同樣方式阻擋電流,並把能量以熱的形式耗散。電抗則是把能量儲存再返還(存在電場或磁場裡),且隨頻率變化。兩者合起來構成阻抗 Z = R + jX。
為什麼頻率越高容抗越低?
電容靠充放電來傳遞電荷。頻率越高、週期越短,同一電壓下每秒流過的電荷越多——等於阻力變小。在直流(0 Hz)下 Xc 是無限大,這就是電容擋直流的原因。
XC 與 XL 在哪個頻率相等?
兩者相等的頻率就是共振頻率 f₀ = 1/(2π√(LC))。兩個值都輸入時計算機會直接顯示。低於 f₀ 電路呈電容性,高於 f₀ 呈電感性。
電抗等於阻抗嗎?
不等於。阻抗是電阻與電抗的向量和 Z = √(R² + X²),還帶相位角;電抗只是其中的虛部。純電容或純電感(R = 0)時兩者數值相等,但真實元件一定有電阻。
交連電路的電容值怎麼選?
讓 Xc 遠小於下一級在最低工作頻率的輸入阻抗——通常抓 1/10 或更小。以音頻交連為例,100 Hz 時 Xc 要低於約 160 Ω,需要 C > 10 µF,這就是音頻電路用微法拉級電容的原因。
為什麼高頻量到的電抗和算的不一樣?
真實元件帶寄生參數:電容有 ESL 與 ESR,電感有圈間電容與 DCR。超過自諧振頻率之後,元件行為整個改變。公式只在明顯低於 SRF 的頻率才成立,請查元件 datasheet。
技巧與建議
別忘了相位:電容中電流領先電壓 90°,電感中電流落後 90°——電抗的大小只是濾波器切頻的一部分,相位決定另一部分。高頻使用電容時要檢查自諧振頻率(SRF):超過它之後,元件不再像電容,反而表現得像電感。電感的直流電阻(DCR)通常很小,但在大電流濾波器裡就很要緊。電抗低於約 10 Ω 或高於 1 MΩ 在真實電路中都不太實用,因為雜散電阻與電容開始主宰一切——設計要落在合理範圍。音頻分音器中,頻率加倍會讓 XL 加倍、XC 減半,這就是為什麼喇叭系統每個單體都要用陡峭斜率的分頻網路。電容儲能相關的問題可看 電容儲能計算機。
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來源與參考
最後審閱:2026 年 8 月。
- Paul Horowitz 與 Winfield Hill——The Art of Electronics(電抗與阻抗)。
- All About Circuits——交流電抗章節(開放教材)。
限制與免責聲明
假設理想元件,且工作頻率遠低於自諧振頻率。真實的電容與電感帶有寄生電阻與電抗,在高頻下會偏離簡單公式。請務必查閱元件資料手冊中的自諧振頻率(SRF)與容差。