เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์

คำนวณอิมพีแดนซ์รวมของวงจร RLC แบบอนุกรมและขนานที่ความถี่ใดก็ได้ รับค่าขนาด, มุมเฟส, แผนภาพเฟเซอร์, ความถี่เรโซแนนซ์, ค่า Q factor และการวิเคราะห์ทีละขั้นตอน

ตัวอย่างด่วน

RLC

อนุกรม

ขนาน

R ความต้านทาน

L ความเหนี่ยวนำ

C ความจุไฟฟ้า

f ความถี่

Embed เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์ Widget

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์

เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์ใช้สำหรับหาค่าอิมพีแดนซ์รวมของวงจร RLC แบบอนุกรมและขนานที่ความถี่ใดก็ได้ เพียงป้อนค่าความต้านทาน, ความเหนี่ยวนำ และความจุไฟฟ้า พร้อมความถี่ในการทำงานเพื่อรับค่าขนาดอิมพีแดนซ์, มุมเฟส, แผนภาพเฟเซอร์แบบเคลื่อนไหว, ความถี่เรโซแนนซ์, ปัจจัยคุณภาพ และรายละเอียดขั้นตอนการคำนวณทั้งหมด

อิมพีแดนซ์คืออะไร?

อิมพีแดนซ์ (Z) คือแรงต้านรวมที่วงจรมีต่อกระแสสลับ (AC) ซึ่งแตกต่างจากความต้านทานที่ต้านเฉพาะกระแสตรง (DC) อิมพีแดนซ์จะพิจารณาผลกระทบของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่แปรผันตามความถี่ด้วย เป็นปริมาณเชิงซ้อนที่มีส่วนจริง (ความต้านทาน) และส่วนจินตภาพ (รีแอกแตนซ์) มีหน่วยวัดเป็นโอห์ม (Ω)

$$Z = R + jX$$

โดยที่ $R$ คือความต้านทาน, $X = X_L - X_C$ คือรีแอกแตนซ์สุทธิ, $X_L = 2\pi f L$ คือรีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำ และ $X_C = \frac{1}{2\pi f C}$ คือรีแอกแตนซ์แบบความจุ

วงจร RLC แบบอนุกรมเทียบกับแบบขนาน

RLC แบบอนุกรม: ส่วนประกอบเชื่อมต่อกันแบบเรียงลำดับในเส้นทางเดียว อิมพีแดนซ์คือผลรวมของอิมพีแดนซ์แต่ละตัว:

$$Z_{series} = R + j\left(\omega L - \frac{1}{\omega C}\right)$$

RLC แบบขนาน: ส่วนประกอบใช้แรงดันไฟฟ้าร่วมกัน แอดมิตแตนซ์รวม (Y = 1/Z) คือผลรวมของแอดมิตแตนซ์แต่ละตัว:

$$\frac{1}{Z_{parallel}} = \frac{1}{R} + j\left(\omega C - \frac{1}{\omega L}\right)$$

ความถี่เรโซแนนซ์

เมื่อมีทั้งตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุในวงจร จะมีจุดที่ความถี่เรโซแนนซ์ซึ่งรีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำและแบบความจุหักล้างกันพอดี:

$$f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$

ที่จุดเรโซแนนซ์ในวงจรอนุกรม อิมพีแดนซ์จะลดลงต่ำสุด ($Z = R$) ส่วนในวงจรขนาน อิมพีแดนซ์จะขึ้นไปสูงสุด เรโซแนนซ์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในตัวกรองความถี่, วงจรกำเนิดสัญญาณ และวงจรปรับจูนสัญญาณ

ปัจจัยคุณภาพและแบนด์วิดท์

ปัจจัยคุณภาพ (Q) วัดว่าวงจรเรโซแนนซ์ได้คมชัดเพียงใด ค่า Q ที่สูงกว่าหมายถึงแบนด์วิดท์ที่แคบกว่าและการตอบสนองความถี่ที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น:

$$Q_{series} = \frac{\omega_0 L}{R} = \frac{1}{\omega_0 C R} \qquad Q_{parallel} = \frac{R}{\omega_0 L} = \omega_0 C R$$

แบนด์วิดท์ถูกกำหนดเป็น $BW = \frac{f_0}{Q}$ ซึ่งแสดงถึงช่วงความถี่ที่วงจรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

เลือกประเภทวงจร — เลือกว่าจะเป็นแบบอนุกรม (Series) หรือขนาน (Parallel) โดยใช้ปุ่มสลับด้านบนของแบบฟอร์ม
ป้อนค่าส่วนประกอบ — ใส่ค่าความต้านทาน (R), ความเหนี่ยวนำ (L) และความจุไฟฟ้า (C) พร้อมหน่วยที่ต้องการ ปล่อยว่างไว้หากส่วนประกอบนั้นไม่มีในวงจร (เช่น ปล่อยช่อง C ว่างไว้สำหรับวงจร RL)
ตั้งค่าความถี่ — ป้อนความถี่ในการทำงานของสัญญาณ AC แล้วเลือกหน่วย (Hz, kHz, MHz หรือ GHz)
คำนวณ — คลิกปุ่ม "คำนวณอิมพีแดนซ์"
วิเคราะห์ผลลัพธ์ — ตรวจสอบขนาดอิมพีแดนซ์และรูปแบบเชิงซ้อน, ตัวบ่งชี้มุมเฟส, แผนภาพเฟเซอร์, การวิเคราะห์ส่วนร่วมของแต่ละส่วนประกอบ, ข้อมูลเรโซแนนซ์ และสูตรคำนวณทีละขั้นตอน

การใช้งานในทางปฏิบัติ

การออกแบบตัวกรองสัญญาณ — วงจร RC และ RLC เป็นพื้นฐานของตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน, ความถี่สูงผ่าน, ช่วงความถี่ผ่าน และช่วงความถี่หยุด
เครือข่ายครอสโอเวอร์ของลำโพง — ระบบเสียงใช้วงจร RLC เพื่อแยกช่วงความถี่ไปยังลำโพงแต่ละประเภทให้เหมาะสม
วงจรปรับจูน RF — วงจร LC tank เลือกความถี่วิทยุเฉพาะเจาะจงในเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณ
การแก้ไขค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ — การเพิ่มตัวเก็บประจุเข้าไปในโหลดที่มีความเหนี่ยวนำสูงเพื่อปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์
การวิเคราะห์มอเตอร์ — การเข้าใจอิมพีแดนซ์ RL ช่วยในการทำนายพฤติกรรมของมอเตอร์ที่ความถี่ของสายส่ง

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

อิมพีแดนซ์ในวงจร AC คืออะไร?

อิมพีแดนซ์ (Z) คือแรงต้านรวมที่วงจรมีต่อกระแสสลับ เป็นการรวมกันของความต้านทาน (R) ซึ่งต้านการไหลของกระแส และรีแอกแตนซ์ (X) ซึ่งเกิดจากตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ อิมพีแดนซ์เป็นปริมาณเชิงซ้อนที่มีทั้งขนาดและมุมเฟส แสดงในรูป Z = R + jX มีหน่วยเป็นโอห์ม

อิมพีแดนซ์และความต้านทานแตกต่างกันอย่างไร?

ความต้านทานต้านกระแสเท่ากันในทุกความถี่และสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อน แต่อิมพีแดนซ์รวมความต้านทานและรีแอกแตนซ์จากตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเข้าด้วยกัน ซึ่งค่าจะเปลี่ยนไปตามความถี่ ความต้านทานเป็นจำนวนจริงในขณะที่อิมพีแดนซ์เป็นจำนวนเชิงซ้อนที่มีทั้งขนาดและมุมเฟส

คำนวณอิมพีแดนซ์สำหรับวงจร RLC แบบอนุกรมได้อย่างไร?

สำหรับวงจร RLC แบบอนุกรม อิมพีแดนซ์ Z = R + j(X_L − X_C) โดยที่ X_L = 2πfL คือรีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำ และ X_C = 1/(2πfC) คือรีแอกแตนซ์แบบความจุ ขนาดคือ |Z| = √(R² + (X_L − X_C)²) และมุมเฟสคือ θ = arctan((X_L − X_C)/R)

จะเกิดอะไรขึ้นที่ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร RLC?

ที่จุดเรโซแนนซ์ รีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำจะเท่ากับรีแอกแตนซ์แบบความจุ (X_L = X_C) ทำให้หักล้างกันไป ในวงจร RLC แบบอนุกรม อิมพีแดนซ์จะลดลงเหลือค่าต่ำสุด (Z = R) ในวงจร RLC แบบขนาน อิมพีแดนซ์จะขึ้นไปถึงค่าสูงสุด ความถี่เรโซแนนซ์คือ f₀ = 1/(2π√(LC))

ปัจจัยคุณภาพ (Q) ของวงจรคืออะไร?

ปัจจัยคุณภาพ Q วัดความคมชัดของการเรโซแนนซ์ในวงจร ค่า Q ที่สูงขึ้นหมายถึงแบนด์วิดท์ที่แคบลงและการตอบสนองต่อความถี่ที่เลือกสรรมากขึ้น สำหรับ RLC แบบอนุกรม Q = (2πf₀L)/R สำหรับ RLC แบบขนาน Q = R/(2πf₀L) นอกจากนี้ Q ยังเท่ากับอัตราส่วนของความถี่เรโซแนนซ์ต่อแบนด์วิดท์: Q = f₀/BW

แผนภาพเฟเซอร์คืออะไร?

แผนภาพเฟเซอร์คือการแสดงกราฟิกของอิมพีแดนซ์ในรูปแบบเวกเตอร์บนระนาบเชิงซ้อน แกนนอนแสดงความต้านทาน (ส่วนจริง) และแกนตั้งแสดงรีแอกแตนซ์ (ส่วนจินตภาพ) ความยาวของเวกเตอร์คือขนาดของอิมพีแดนซ์ และมุมจากแกนนอนคือมุมเฟสระหว่างแรงดันและกระแส

อ้างอิงเนื้อหา หน้าหรือเครื่องมือนี้ว่า:

"เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์" ที่ https://MiniWebtool.com/th// จาก MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

โดยทีมงาน miniwebtool อัปเดตเมื่อ: 18 มี.ค. 2026

เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์

อิมพีแดนซ์คืออะไร?

วงจร RLC แบบอนุกรมเทียบกับแบบขนาน

ความถี่เรโซแนนซ์

ปัจจัยคุณภาพและแบนด์วิดท์

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

การใช้งานในทางปฏิบัติ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

อิมพีแดนซ์ในวงจร AC คืออะไร?

อิมพีแดนซ์และความต้านทานแตกต่างกันอย่างไร?

คำนวณอิมพีแดนซ์สำหรับวงจร RLC แบบอนุกรมได้อย่างไร?

จะเกิดอะไรขึ้นที่ความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร RLC?

ปัจจัยคุณภาพ (Q) ของวงจรคืออะไร?

แผนภาพเฟเซอร์คืออะไร?

เครื่องมือเด่น: