Capacitieve reactantie (Xc) berekenen
Bereken de capacitieve reactantie Xc van een condensator bij een gegeven frequentie. Een condensator werkt steeds "lager" (minder weerstand) naarmate de frequentie stijgt.
Rekenmachine
Bij 1,00 kHz heeft een condensator van 100 nF een reactantie van 1,59 kΩ.
Dezelfde condensator (100 nF) bij andere frequenties: 100 Hz → 15,9 kΩ, 1 kHz → 1,59 kΩ, 10 kHz → 159 Ω. Tien keer zoveel frequentie geeft tien keer minder reactantie.
Een condensator biedt wisselstroom een frequentieafhankelijke "weerstand" die we de capacitieve reactantie noemen, met symbool Xc en eenheid ohm. De formule is Xc = 1/(2πfC). Twee dingen vallen meteen op: hoe hoger de frequentie, en hoe groter de capaciteit, des te lager de reactantie. Bij gelijkstroom (f = 0) is de reactantie oneindig — een condensator blokkeert DC volledig zodra hij is opgeladen.
Deze calculator rekent Xc uit voor jouw frequentie en capaciteit, en toont meteen de waarde bij 100 Hz, 1 kHz en 10 kHz zodat je het frequentiegedrag in één oogopslag ziet. Dat maakt direct duidelijk waarom condensatoren worden ingezet als ontkoppeling (kortsluiten van hoogfrequente ruis naar massa) en in filters. Alles is pure natuurkunde, dus onderhoudsvrij en altijd correct.
Waarom reactantie geen echte weerstand is
In een ideale condensator wordt geen vermogen verstookt: de reactantie verschuift de stroom 90° in fase voor op de spanning. Xc beschrijft dus de grootte van het stroombeperkende effect, maar er ontstaat geen warmte zoals bij een gewone weerstand.
De formule
Xc = 1 / (2 · π · f · C)
- Xc — capacitieve reactantie (Ω)
- f — frequentie (Hz)
- C — capaciteit (F)
Let op de eenheden: in deze tool voer je C in nanofarad in; intern wordt dat omgezet naar farad (1 nF = 1×10⁻⁹ F).
Uitgewerkt voorbeeld
Een condensator van 100 nF bij 1 kHz.
Xc = 1/(2π · 1000 · 100·10⁻⁹) = 1/(6,283·10⁻⁴) ≈ 1,59 kΩ. Bij 10 kHz is het tien keer minder: ongeveer 159 Ω. Bij 100 Hz juist tien keer meer: ongeveer 15,9 kΩ. Zo "ziet" een hoogfrequent signaal de condensator als een lage impedantie en een laagfrequent signaal als een hoge.
Het « waarom » & de praktijk
De capacitieve reactantie is de tegenhanger van de inductieve reactantie van een spoel: waar Xc daalt met de frequentie, stijgt XL juist. Daar waar beide gelijk zijn ontstaat resonantie; reken die uit met de LC-resonantiefrequentie-calculator. Combineer je reactantie met een echte weerstand, dan tel je ze niet zomaar op: het is een vectoroptelling, zie de RLC-impedantie-tool.
In de praktijk gebruik je Xc om een ontkoppelcondensator te kiezen (lage Xc bij de stoorfrequentie), om de impedantie van een koppelcondensator te schatten, of om een eenvoudig RC-filter te dimensioneren. Voor dat laatste is de afsnijfrequentie meestal handiger, want die combineert de reactantie met de serieweerstand tot één kantelpunt.