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Impedenza RLC serie

A 50 Hz, un circuito in serie da 100 Ω, 0,2 H e 10 µF è dominato dal condensatore: la fase è negativa e la tensione è in ritardo sulla corrente. Inserisca R, L, C e la frequenza per ottenere il modulo dell'impedenza e la fase. Gratis nel suo browser.

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Se inserisce
Resistenza
100
Induttanza
0,2
Capacità
0,00001
Frequenza
50
Ottiene
Frequenza angolare
314,159265359
Reattanza induttiva
62,8318530718
Reattanza capacitiva
318,3098861838
Reattanza
-255,478033112

Un circuito RLC in serie è il filtro elementare in corrente alternata: un resistore, un induttore e un condensatore in un solo anello, alimentati da una sorgente sinusoidale a frequenza nota. Progettisti, studenti e tecnici hanno bisogno dell'impedenza complessa di quel ramo — non della frequenza di risonanza, né di una conversione polare di una coppia R e X già nota — per dimensionare corrente, caduta di tensione e fattore di potenza a partire dalle quattro grandezze che misurano davvero.

Che cos'è l'impedenza RLC in serie e da dove nascono modulo e fase

In un circuito RLC in serie un resistore, un induttore e un condensatore condividono una sola corrente, e le cadute di tensione individuali si sommano come fasori nel piano complesso. Il resistore apporta un'impedenza reale R in ohm. La reattanza netta X è XL meno XC, così l'impedenza totale in serie è il numero complesso Z uguale a R più jX.

Il modulo di impedenza |Z| è la lunghezza euclidea di quel fasore — la radice quadrata di R al quadrato più X al quadrato — ed è il rapporto tra l'ampiezza di tensione e l'ampiezza di corrente alla frequenza di eccitazione.

L'angolo di fase φ è l'argomento di Z, recuperato con l'arcotangente a due argomenti atan2 di X e R affinché il quadrante sia corretto: una fase positiva significa che la reattanza netta è induttiva e la tensione anticipa la corrente; una fase negativa significa che la reattanza netta è capacitiva e la tensione ritarda sulla corrente. Alla frequenza di risonanza in serie XL uguaglia XC, X si annulla, |Z| si riduce a R e la fase è zero.

Questa pagina non calcola quella frequenza di risonanza né il fattore di qualità Q — è un'altra intenzione di ricerca, servita da un calcolatore di risonanza RLC — e non converte una coppia rettangolare R e X già precalcolata in forma polare. Parte dalle quattro grandezze di circuito che uno studente, un tecnico o uno script possiedono davvero: resistenza, induttanza, capacità e frequenza del segnale in unità SI.

Controlli di compiti ed esami

Converta R, L, C in serie da manuale e la frequenza della sorgente in |Z| e fase così gli studenti verificano le risposte polari e il segno di ritardo o anticipo senza errori di quadrante.

Laboratorio e filtri del primo ordine

Trasformi i valori di un misuratore LCR e una frequenza di prova in modulo e gradi di impedenza di ramo per quaderni, relazioni e decisioni di rete di adattamento.

Quando la fase è positiva e quando è negativa?

La fase è positiva (induttiva, la tensione anticipa la corrente) quando XL > XC, negativa (capacitiva, la tensione ritarda sulla corrente) quando XL < XC, e zero alla risonanza in serie dove XL = XC e |Z| = R.

È lo stesso di un calcolatore di frequenza di risonanza RLC?

No. Gli strumenti di risonanza restituiscono f0 e Q da L, C e R. Questo calcolatore valuta |Z| e la fase a una frequenza di eccitazione data. Gli strumenti di impedenza da R e X partono quando la reattanza è già nota.

Posso fare a meno dell'induttore o del resistore?

Sì. Un'induttanza nulla dà il caso RC in serie e una resistenza nulla il caso LC in serie, entrambi validi. La capacità, invece, deve restare maggiore di zero.

Qual è l'impedenza alla risonanza?

Alla frequenza in cui le reattanze induttiva e capacitiva sono uguali, si annullano: il modulo dell'impedenza si riduce alla sola resistenza e la fase vale zero.

Perché una frequenza pari a zero non è accettata?

Perché a zero hertz la reattanza del condensatore sarebbe infinita in questo modello in corrente alternata. Anche una frequenza negativa non è un ritmo fisico di eccitazione, quindi entrambe vengono rifiutate.

Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance

Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/rlc-impedance \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"resistance":100,"inductance":0.2,"capacitance":0.00001,"frequency":50}'
{
  "resistance": 100,
  "inductance": 0.2,
  "capacitance": 0.00001,
  "frequency": 50
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.rlc_impedance",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.

per richiesta$0.002

Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.

HTTPCodiceSignificato
401unauthorizedChiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization.
402insufficient_balanceCredito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività.
404unknown_typeTipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta.
429rate_limitedTroppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo.

Questo calcolatore di impedenza RLC in serie accetta la resistenza in ohm, l'induttanza in henry, la capacità in farad e la frequenza del segnale in hertz, poi restituisce il modulo di impedenza |Z| in ohm e l'angolo di fase di Z. Internamente forma la reattanza netta come reattanza induttiva meno reattanza capacitiva, XL = 2πfL e XC = 1/(2πfC), e converte la coppia rettangolare R + jX in forma polare con un modulo euclideo e un'arcotangente a due argomenti. La frequenza deve essere un numero positivo; una frequenza nulla, negativa o non finita fallisce con invalid_input e non viene fatturata.

Che cos'è l'impedenza RLC in serie e da dove nascono modulo e fase

L'induttore apporta una reattanza induttiva immaginaria XL pari a due pi per la frequenza di eccitazione per l'induttanza, XL = 2πfL, sempre non negativa per L ≥ 0 e f > 0. Il condensatore apporta una reattanza capacitiva immaginaria XC pari al reciproco di due pi per la frequenza per la capacità, XC = 1/(2πfC), definita solo quando frequenza e capacità sono strettamente positive.

Contratto di ingresso, forma della risposta e comportamento di convalida

La frequenza deve essere un numero positivo: zero hertz renderebbe infinita la reattanza capacitiva in questo modello in CA, e una frequenza negativa non è un ritmo di eccitazione fisico, quindi quei casi falliscono invece di restituire Infinity. La capacità deve essere strettamente positiva perché XC è il reciproco di ωC. Resistenza e induttanza devono essere finite e non negative; un'induttanza nulla è il caso speciale RC in serie valido, e una resistenza nulla è il caso speciale LC in serie valido. In caso di successo il corpo restituisce gli ingressi ripuliti, segnala la pulsazione ω = 2πf, le reattanze induttiva e capacitiva, la reattanza netta, il modulo di impedenza e la fase in radianti e gradi, più le etichette formula e method. Esempio: cento ohm, due decimi di henry, dieci microfarad e cinquanta hertz producono una fase capacitiva (negativa) perché cinquanta hertz sta sotto la risonanza in serie di quella coppia LC. POST un corpo JSON con quattro numeri finiti obbligatori in unità SI: resistenza R in ohm, induttanza L in henry, capacità C in farad e frequenza f in hertz. I nomi di campo preferiti sono resistance, inductance, capacitance e frequency; si accettano gli alias R, r, ohms per la resistenza, L, l, henries, henry per l'induttanza, C, c, farads, farad per la capacità, e f, freq, hz per la frequenza, così fogli di calcolo ed esportazioni di laboratorio si mappano senza rinominare le colonne. Ciascun valore può arrivare come numero JSON o come stringa numerica in notazione decimale ordinaria o scientifica; stringhe vuote, token non numerici e valori non finiti falliscono con invalid_input nominando il campo. I moduli sopra un bilione in valore assoluto vengono rifiutati affinché un errore accidentale di unità non faccia traboccare il Worker. Abbini l'esecuzione gratuita del browser in questa pagina all'API a pagamento quando Le serve lo stesso risultato matematico in pipeline automatizzate senza reimplementare hypot e atan2. Le chiamate API riuscite sono fatturate a $0.002 per item; i fallimenti di convalida non consumano il saldo prepagato.

Dove un calcolatore di impedenza RLC in serie rende servizio

Gli studenti incontrano l'impedenza RLC in serie quando un compito dà R, L, C e la frequenza della sorgente e chiede |Z| e la fase senza una soluzione nodale completa. I docenti pre-generano chiavi di risposta per carichi misti sotto e sopra la risonanza e hanno bisogno di un oracolo deterministico che non inverta mai il segno della fase capacitiva. I tecnici di laboratorio convertono i valori di un misuratore LCR e una frequenza di prova scelta nell'impedenza di ramo che vedranno su un analizzatore. I controlli di prodotto e di filtri del primo ordine valutano |Z| alla frequenza di rete, a un'armonica di commutazione o a una portante radio prima di decidere se serve una rete di adattamento. Le piattaforme educative mostrano modulo e fase in diretta quando chi impara digita ohm, henry, farad e hertz. In questa pagina il lavoro gira interamente nel Suo browser; tramite l'API ogni consultazione riuscita costa $0.002, la convalida fallita non viene addebitata e nulla viene memorizzato dopo il ritorno della risposta. Quella suddivisione — esplorazione interattiva gratuita e API identica a pagamento — coincide con il resto del catalogo KIT tier A. Usi un assistente di risonanza RLC quando Le servono ancora f0 e Q da L, C e R; usi un assistente di impedenza da R e X quando la reattanza è già nota; usi questa pagina quando i quattro elementi in serie e la frequenza di eccitazione sono i dati dati e Le servono |Z| e fase con uscita numerica stabile, adatta a fogli di lavoro, test unitari e consumatori di API che non devono inventare passi simbolici.

Fixture deterministiche di CI

Generi coppie riproducibili di |Z| e fase atan2 da R, L, C e f per test unitari di misuratori, filtri e pipeline di esportazione di simulazione che non devono modificare a mano il JSON atteso.

Come si calcola l'impedenza RLC in serie da R, L, C e dalla frequenza?

Invii numeri finiti resistance (Ω), inductance (H), capacitance (F) e frequency (Hz). L'API restituisce |Z| = √(R² + X²) con X = ωL − 1/(ωC) e fase φ = atan2(X, R) in radianti e gradi, ω = 2πf.

Perché la frequenza deve essere un numero positivo?

La reattanza capacitiva XC = 1/(2πfC) è indefinita a f = 0, e una frequenza negativa non è un ritmo di eccitazione fisico. Una frequenza nulla, negativa o non finita fallisce con invalid_input e non viene fatturata.

Quanto costa il calcolatore di impedenza RLC in serie?

Lo strumento nel browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo prepagato KIT a $0.002 per chiamata riuscita; un ingresso non valido non viene fatturato.

Leggi la documentazione completa del KIT →