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容抗与频率的关系

步 1 / 3 容抗（Xc）
下一步

容抗与频率成反比：频率加倍，Xc 减半。输入一个电容值，改变频率，即可看到 Xc 沿 1/f 曲线移动。

比较不同频率下的 Xc

  1. 1

    固定电容

    以 µF 输入电容值，并保持不变。

  2. 2

    输入一个频率

    从较低的频率开始，例如 100 Hz，并记下 Xc。

  3. 3

    逐步提高并重复

    只改变频率（1000、10000、100000），并将每个 Xc 与前一个比较。

关系

由于 Xc = 1 / (2πfC)，在 C 保持不变时，乘积 Xc × f 保持恒定。在线性坐标上，结果是一条双曲线：低频时非常大，然后急剧下降，最后趋近于零并趋于平缓。在对数-对数坐标上，它是一条向下倾斜的直线。

10 µF 电容的数值

频率 Xc 相对上一行的变化
10 Hz ≈ 1591.55 Ω
100 Hz ≈ 159.15 Ω ÷10
1 kHz ≈ 15.92 Ω ÷10
10 kHz ≈ 1.59 Ω ÷10
100 kHz ≈ 0.16 Ω ÷10

在 100 kHz 时，工具以四位小数显示 0.1592 Ω。

这一趋势在电路中的意义

  • 低于使 Xc 等于串联或负载电阻的频率时，电容主要阻挡信号。
  • 高于该频率时，电容以很小的损耗通过信号。
  • 当 Xc 等于 R 时，RC 高通或低通滤波器达到其截止频率 fc = 1 / (2πRC)。在这一点上，工具显示的数值就是电阻值。

求出目标 Xc 对应的频率

变换后得 f = 1 / (2πC·Xc)。对于 10 µF 和目标 Xc 100 Ω，f = 1 / (2π × 0.00001 × 100) ≈ 159.15 Hz。输入 159.15 和 10，确认 Xc 约为 100 Ω。

理想模型的局限

真实电容存在自谐振频率，超过该频率后呈现电感性，因此 Xc 不再下降，曲线会重新上升。本计算器给出的是理想曲线，在远低于该频率的范围内是准确的。

把表格当作规律来读

表中每一行的频率是上一行的十倍，而 Xc 是上一行的十分之一。你可以把同样的规律应用到任何电容上：先在工具中求出某一频率下的 Xc，再除以频率之比，即可估算另一频率下的 Xc。对于 1 µF 电容，1 kHz 时 Xc 为 159.15 Ω，因此 4 kHz 时为其四分之一，约 39.79 Ω。

利用趋势选择电容

如果设计要求在最低工作频率下 Xc 低于某一目标，请先检查这个频率。信号中更高的频率总会看到更小的容抗，因此最低频率决定了电容的大小。

常见问题

减小。Xc 与 1/f 成正比，因此对于同一电容，频率越高，容抗越小。

Xc 加倍。对于 1 µF 电容，1 kHz 时约为 159.15 Ω，500 Hz 时约为 318.31 Ω。

不能。它只针对你输入的频率和电容返回一个值。若要绘图，请输入多个频率并记录每个结果。

只有在频率趋于无穷大的极限情况下才会。在实际电路中，由于电容的串联电阻和电感，Xc 永远不会真正降为零。

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