阻抗計算機

常見問題 (FAQ)

阻抗會如何隨頻率變化？

在串聯 RLC 電路中，阻抗在諧振頻率時最小，並朝兩側增加：低於諧振時電容器較為主導，高於諧振時電感器較為主導。並聯 RLC 電路則相反，在諧振時阻抗最大。頻率掃描表顯示從諧振頻率的百分之一到 100 倍範圍內的阻抗幅值與相位，可透過一次計算查看整個曲線。

要在指定頻率下諧振，需要多大的電容？

將 f = 1/(2π√(LC)) 改寫為 C = 1/((2πf)²L)。輸入電感量和目標頻率，設計建議會列出可在該頻率下諧振的電容（或根據電容計算電感），以及 RC 或 RL 電路的截止頻率。

什麼是交流電路中的阻抗？

阻抗 (Z) 是電路對交流電產生的總阻礙。它結合了反抗電流流動的電阻 (R) 以及由電感和電容產生的電抗 (X)。與純電阻不同，阻抗是一個具有振幅和相位角的複數，以歐姆為單位表示為 Z = R + jX。

阻抗和電阻有什麼區別？

電阻在所有頻率下對電流的阻礙是相同的，並以熱能形式消耗能量。阻抗則包含電阻加上隨頻率變化的電感和電容電抗。電阻是以歐姆衡量的實數，而阻抗是一個包含振幅和相位角的複數。

串聯 RLC 電路的阻抗如何計算？

對於串聯 RLC 電路，阻抗 Z = R + j(X_L − X_C)，其中 X_L = 2πfL 是感抗，X_C = 1/(2πfC) 是容抗。其振幅為 |Z| = √(R² + (X_L − X_C)²)，相位角為 θ = arctan((X_L − X_C)/R)。

電路在諧振頻率下會發生什麼？

在諧振時，感抗等於容抗 (X_L = X_C)，因此它們會相互抵消。在串聯 RLC 電路中，阻抗降至最小值 (Z = R)；在並聯 RLC 電路中，阻抗達到最大值。諧振頻率為 f₀ = 1/(2π√(LC))。

什麼是電路的品質因數 (Q)？

品質因數 Q 衡量電路諧振的銳利程度。Q 值越高，頻寬越窄，頻率選擇性越強。對於串聯 RLC，Q = (2πf₀L)/R；對於並聯 RLC，Q = R/(2πf₀L)。Q 也等於諧振頻率與頻寬的比值：Q = f₀/BW。

什麼是相量圖？

相量圖是阻抗在複平面上作為向量的圖形表示。水平軸代表電阻（實部），垂直軸代表電抗（虛部）。向量的長度是阻抗振幅，與水平線的夾角則是電壓與電流之間的相位角。

100 歐姆電阻和 0.1 H 電感串聯，在 60 Hz 時的阻抗是多少？

理想串聯 RL 電路的感抗為 2πfL。在 60 Hz、0.1 H 的條件下，感抗約為 37.7 歐姆。阻抗大小為 √(100² + 37.7²)，約為 106.9 歐姆，相位角約為 20.7 度，呈感性。這是理想元件的估算值；實際電感還有線圈電阻和其他隨頻率變化的效應。

在 RLC 阻抗計算中輸入零頻率會怎麼樣？

零頻率是特殊情況，因為理想電容的電抗公式會除以頻率，理想電感的電抗公式則會乘以頻率。當頻率趨近於零時，理想電容的行為接近開路，理想電感則接近短路。若要計算實際交流阻抗，請輸入實際工作頻率；直流狀態可能需要另外進行電路分析。

RLC 計算能得出揚聲器的精確阻抗嗎？

通常不能。揚聲器阻抗會隨頻率改變，並受到機械共振、音圈電感及其他效應影響；標示的阻抗只是額定值。如果有適當的等效元件值，RLC 模型可用來說明阻抗隨頻率變化的情形，但只輸入額定電阻無法呈現完整的阻抗曲線。若需要精確細節，請使用實測或製造商提供的頻率資料。