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公式

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結果

容量性リアクタンス(Xc)
265.2582
オーム(Ω)
計算式 Xc = 1 / (2π f C)

容量性リアクタンスとは?

容量性リアクタンス(Xc)とは、コンデンサが交流(AC)電流に対して示す「流れにくさ」のことです。抵抗器とは異なり、コンデンサの抵抗成分は信号の周波数によって変化します。つまり、周波数が高いほどリアクタンスは小さくなります。リアクタンスは抵抗と同じくオーム(Ω)で表されますが、抵抗のようにエネルギーを熱として消費するのではなく、エネルギーを蓄えては放出するという点が特徴です。

正弦波電源を備えた交流回路内のコンデンサ
容量性リアクタンスは、コンデンサを流れる交流電流を妨げます。

このツールの使い方

交流の周波数をヘルツ(Hz)で、静電容量の値をマイクロファラド(µF)で入力してください。本ツールがマイクロファラドをファラドへ自動的に換算し、容量性リアクタンスをオーム単位で算出します。フィルタ設計、結合・バイパス(デカップリング)回路、交流回路の解析などにご活用ください。

計算式の解説

リアクタンスは $$X_C = \frac{1}{2\pi \cdot \text{Frequency (Hz)} \cdot \text{Capacitance (µF)} \times 10^{-6}}$$ で求められます。ここで f は周波数(Hz)、C は静電容量(F)です。定数 \(2\pi\) は周波数を角周波数(\(\omega = 2\pi f\))に変換する役割を持ちます。f または C が大きくなると分母の積が増えるため Xc は小さくなります。これがコンデンサが高い周波数を通しやすく、直流(DC)を遮断する理由です(0 Hz ではリアクタンスは無限大になります)。

周波数の上昇とともに容量性リアクタンスが減少する曲線
リアクタンスXcは周波数fが上がると反比例して低下します。

計算例

10 µF のコンデンサを 60 Hz で使用する場合:\(C = 10 \times 10^{-6} = 0.00001 \ \text{F}\)。したがって $$X_C = \frac{1}{2 \times \pi \times 60 \times 0.00001} = \frac{1}{0.0037699} \approx 265.26 \ \Omega$$ となります。同じコンデンサを 1000 Hz で使うと、リアクタンスはわずか約 15.9 Ω になります。

よくある質問(FAQ)

なぜ周波数が上がるとリアクタンスは下がるのですか? 信号の切り替わりが速くなるほどコンデンサは充電と放電をスムーズに繰り返せるため、電流を妨げる度合いが小さくなります。

直流(DC)でのリアクタンスはどうなりますか? 0 Hz では分母がゼロになるため、リアクタンスは無限大となります。つまりコンデンサは直流を遮断します。

どの単位で入力すればよいですか? 周波数は Hz、静電容量は µF で入力してください。結果はオームで表示されます。ナノファラド(nF)の場合は 1000 で割って µF に、ピコファラド(pF)の場合は 1,000,000 で割って µF に換算してください。

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