Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty. Pamiętaj: Wyniki kalkulatorów mają charakter informacyjny i zależą od podanych danych oraz przyjętych założeń. W sprawach finansowych, podatkowych, prawnych lub zdrowotnych zweryfikuj wynik w aktualnym źródle lub u odpowiedniego specjalisty.
Przejdź do treści

Impedancja RLC – kalkulator Z, Xl, Xc i kąta fazowego

Policz impedancję szeregowego obwodu RLC dla podanej rezystancji, indukcyjności, pojemności i częstotliwości. Kalkulator pokazuje reaktancję cewki i kondensatora, wypadkową reaktancję, moduł Z, kąt fazowy i współczynnik mocy cos φ.

Parametry szeregowego obwodu RLC

Wpisz R, L, C i częstotliwość. Wynik przelicza się automatycznie po każdej zmianie.
Z • Xl • Xc • φ
Rezystancja szeregowa części rzeczywistej impedancji.
Częstotliwość sygnału przemiennego, dla której liczysz impedancję.
Przykład: 10 mH.
Przykład: 100 nF.
Model obliczeń: szeregowy obwód RLC z idealną cewką i kondensatorem. Wypadkowa reaktancja ma znak dodatni dla charakteru indukcyjnego i ujemny dla pojemnościowego.

Wynik impedancji RLC

Moduł impedancji |Z|
1,5320 kΩ
Z = R + jX
Reaktancja cewki Xl
62,8319 Ω
Xl = 2πfL
Reaktancja kondensatora Xc
1,5915 kΩ
Xc = 1/(2πfC)
Reaktancja wypadkowa X
−1,5287 kΩ
charakter pojemnościowy
Kąt fazowy φ
−86,2574°
prąd wyprzedza napięcie
Współczynnik mocy cos φ
0,0653
R / |Z|
Podsumowanie:
Dla podanych danych obwód ma charakter pojemnościowy, a moduł impedancji wynosi około 1,532 kΩ.

Impedancja szeregowego RLC łączy rezystancję oraz wpływ cewki i kondensatora przy konkretnej częstotliwości. Rezystancja R tworzy część rzeczywistą, natomiast różnica między Xl i Xc tworzy część urojoną impedancji.

Kalkulator pokazuje nie tylko moduł |Z|, ale również znak reaktancji i kąt fazowy. Dzięki temu od razu widać, czy przy wskazanej częstotliwości obwód jest bardziej indukcyjny, bardziej pojemnościowy czy znajduje się blisko rezonansu.

Policzyłeś impedancję RLC - przejdź dalej

Jeśli znasz już Z i fazę, możesz sprawdzić osobno Xc/Xl, znaleźć rezonans albo przygotować indukcyjność zastępczą dla kilku cewek.

Pełną ścieżkę od podstaw do zasilania i pomiarów znajdziesz w Akademii Elektroniki.

Impedancja szeregowego RLC przy zadanej częstotliwości

W obwodzie prądu przemiennego sama rezystancja nie wystarcza do opisania przeciwstawiania się przepływowi prądu. Cewka i kondensator wnoszą reaktancję zależną od częstotliwości, dlatego pełną wielkością opisującą obwód jest impedancja.

Dla połączenia szeregowego reaktancje cewki i kondensatora działają przeciwnie. Część indukcyjna ma znak dodatni, a pojemnościowa ujemny. Wypadkową liczymy jako X = Xl − Xc.

Jeżeli X jest dodatnie, obwód ma charakter indukcyjny. Jeżeli X jest ujemne, dominuje kondensator. Gdy X jest bliskie zeru, układ znajduje się w pobliżu rezonansu i wtedy moduł impedancji zbliża się do samej rezystancji R.

Moduł |Z| jest zawsze nieujemny. Znak części urojonej zapisujemy natomiast w postaci zespolonej, np. Z = 100 − j1528,7 Ω dla obwodu o silnym charakterze pojemnościowym.

Wzory na Xl, Xc i impedancję Z

Najpierw oblicz reaktancję indukcyjną i pojemnościową. Następnie wyznacz ich różnicę oraz moduł impedancji z twierdzenia Pitagorasa dla części rzeczywistej i urojonej.

XL = 2πfL    XC = 1/(2πfC)
X = XL − XC    |Z| = √(R² + X²)
  • R – rezystancja w Ω,
  • L – indukcyjność w H,
  • C – pojemność w F,
  • f – częstotliwość w Hz,
  • Xl, Xc, X i |Z| – wartości w Ω.

Kąt fazowy i znak reaktancji

Kąt fazowy wynika ze stosunku wypadkowej reaktancji do rezystancji. Dodatni kąt oznacza charakter indukcyjny, a ujemny pojemnościowy. Przy samym R albo dokładnym rezonansie kąt dąży do 0°.

Dla charakteru indukcyjnego prąd jest opóźniony względem napięcia. Dla charakteru pojemnościowego prąd wyprzedza napięcie. Kalkulator opisuje tę relację automatycznie na podstawie znaku X.

Współczynnik mocy w tym idealnym szeregowym modelu można zapisać jako cos φ = R/|Z|. Im bliżej 1, tym mniejszy udział reaktancji w całkowitej impedancji.

Co zmienia częstotliwość w obwodzie RLC?

Zmiana częstotliwościXlXcTypowy efekt
f rośnierośniemalejeobwód przesuwa się w stronę charakteru indukcyjnego
f malejemalejerośnieobwód przesuwa się w stronę charakteru pojemnościowego
Xl = Xcreaktancje się znosząrezonans szeregowy, Z ≈ R

Przykład: R = 100 Ω, L = 10 mH, C = 100 nF, f = 1 kHz

Dla 1 kHz reaktancja cewki 10 mH wynosi około 62,83 Ω, a reaktancja kondensatora 100 nF około 1591,55 Ω. Wypadkowa reaktancja to więc około −1528,72 Ω.

Po połączeniu tej reaktancji z R = 100 Ω otrzymujemy moduł impedancji około 1531,98 Ω. Ujemny znak X oznacza wyraźnie pojemnościowy charakter obwodu.

Kąt fazowy wynosi około −86,26°, a cos φ około 0,0653. To pokazuje, że przy tej częstotliwości część reaktywna jest znacznie większa niż rezystancja.

Impedancja a rezonans – dwie różne intencje obliczenia

Kalkulator rezonansu odpowiada na pytanie, przy jakiej częstotliwości reaktancje cewki i kondensatora się zrównają. Ten kalkulator odpowiada na inne pytanie: jaka jest impedancja dla konkretnej, już podanej częstotliwości.

Możesz więc najpierw policzyć f₀, a następnie tutaj sprawdzić Z poniżej rezonansu, dokładnie przy rezonansie i powyżej niego. Takie porównanie dobrze pokazuje zmianę charakteru układu z pojemnościowego na indukcyjny.

Dla idealnego szeregowego RLC przy f = f₀ wypadkowa reaktancja wynosi 0 Ω, więc |Z| = R i φ = 0°.

Wskazówka od KalkulatorXXL

Jeśli wynik X jest bardzo bliski zeru, nie zaokrąglaj zbyt wcześnie Xl i Xc. Przy rezonansie dwie duże i prawie równe wartości są odejmowane od siebie, więc przedwczesne zaokrąglenie może sztucznie zmienić znak reaktancji.

Do sprawdzenia punktu równowagi użyj również kalkulatora rezonansu LC/RLC, a do samych wartości Xl i Xc kalkulatora reaktancji.

Interpretacja wyniku Z = R + jX

WarunekCharakter obwoduKąt φRelacja fazowa
X > 0indukcyjnydodatniprąd opóźnia się względem napięcia
X < 0pojemnościowyujemnyprąd wyprzedza napięcie
X ≈ 0rezystancyjny / rezonansokoło 0°prąd i napięcie są prawie w fazie

Model idealny a rzeczywisty obwód

W praktycznym układzie cewka ma własną rezystancję uzwojenia i pojemność pasożytniczą, a kondensator ma ESR i ESL. Dlatego rzeczywista impedancja może różnić się od prostego modelu R + j(Xl − Xc).

Również ścieżki PCB i przewody wnoszą dodatkowe parametry pasożytnicze. Im wyższa częstotliwość, tym większe znaczenie mają te zjawiska i tym ostrożniej należy traktować wynik z modelu skupionego.

Do nauki, zadań i wstępnego projektu wzory użyte w kalkulatorze są właściwym punktem startowym. Dla układów wysokiej częstotliwości wynik warto później porównać z danymi elementów i pomiarem.

Dla ucznia technikum elektronicznego i studenta

W zadaniach z impedancją RLC rozdziel obliczenie na etapy. Najpierw przelicz jednostki, potem policz Xl i Xc, następnie ich różnicę, a dopiero na końcu moduł Z i kąt fazowy.

  • Jednostki: 10 mH = 0,010 H, a 100 nF = 100 × 10⁻⁹ F.
  • Znak: X = Xl − Xc; znak wyniku mówi o charakterze obwodu.
  • Moduł: |Z| = √(R² + X²), więc nie może być ujemny.
  • Faza: φ = arctan(X/R); dodatni kąt oznacza przewagę indukcyjności.
  • Kontrola: przy X = 0 powinno wyjść |Z| = R oraz cos φ = 1.

Przykładowe zadania z impedancją RLC

Zadanie 1 – obwód pojemnościowy przy 1 kHz

Treść: Dla R = 100 Ω, L = 10 mH, C = 100 nF i f = 1 kHz oblicz Xl, Xc i moduł impedancji.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Reaktancje: Xl = 2π·1000·0,010 ≈ 62,83 Ω; Xc = 1/(2π·1000·100·10⁻⁹) ≈ 1591,55 Ω.

Wypadkowa: X ≈ 62,83 − 1591,55 = −1528,72 Ω.

Impedancja: |Z| = √(100² + 1528,72²) ≈ 1531,98 Ω.

Odpowiedź: |Z| ≈ 1,532 kΩ, a obwód ma charakter pojemnościowy.
Zadanie 2 – impedancja w rezonansie

Treść: Szeregowy RLC ma R = 47 Ω. Przy pewnej częstotliwości Xl = Xc = 250 Ω. Jaki jest moduł impedancji i kąt fazowy?

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Wypadkowa reaktancja: X = 250 − 250 = 0 Ω.

Impedancja: |Z| = √(47² + 0²) = 47 Ω.

Kąt: φ = 0°.

Odpowiedź: |Z| = 47 Ω i φ = 0°.
Zadanie 3 – obwód indukcyjny

Treść: Dla R = 50 Ω, Xl = 120 Ω i Xc = 20 Ω oblicz wypadkową reaktancję i moduł Z.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Wypadkowa: X = 120 − 20 = 100 Ω.

Impedancja: |Z| = √(50² + 100²) ≈ 111,80 Ω.

Charakter: dodatnie X oznacza obwód indukcyjny.

Odpowiedź: X = +100 Ω, |Z| ≈ 111,80 Ω.
Zadanie 4 – kąt fazowy i cos φ

Treść: Obwód ma R = 100 Ω i wypadkową reaktancję X = 100 Ω. Oblicz kąt fazowy oraz cos φ.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie

Kąt: φ = arctan(100/100) = 45°.

Moduł Z: √(100² + 100²) ≈ 141,42 Ω.

Współczynnik mocy: cos φ = 100/141,42 ≈ 0,7071.

Odpowiedź: φ = 45°, cos φ ≈ 0,7071.

Najczęstsze błędy w obliczeniach impedancji RLC

  • Dodawanie Xl i Xc zamiast odejmowania – w szeregowym RLC reaktancje mają przeciwne znaki.
  • Mieszanie mH, nF i Hz – podstawowe wzory wymagają H, F i Hz.
  • Mylenie X z |Z| – X może być ujemne, moduł impedancji nie.
  • Gubienie znaku kąta φ – znak mówi, czy obwód jest indukcyjny czy pojemnościowy.
  • Pomijanie częstotliwości – impedancja RLC zmienia się wraz z f.

Ciekawostka

Ten sam zestaw R, L i C może mieć przy jednej częstotliwości charakter pojemnościowy, przy innej niemal czysto rezystancyjny, a przy jeszcze wyższej – indukcyjny. Zmienia się częstotliwość, choć fizyczne elementy pozostają te same.

Dalsza ścieżka w Elektronice

Jeśli chcesz połączyć ten temat z innymi elementami obwodu, przejdź do Akademii Elektroniki. Zebraliśmy tam kalkulatory, tablice i poradniki w kolejności od podstaw do praktycznych układów.

FAQ – impedancja RLC, Xl, Xc i kąt fazowy

Najpierw oblicz Xl = 2πfL i Xc = 1/(2πfC), potem X = Xl − Xc. Moduł impedancji wynosi |Z| = √(R² + X²).

Dodatnie X oznacza, że Xl jest większe od Xc i obwód ma charakter indukcyjny.

Ujemne X oznacza przewagę reaktancji kondensatora, czyli charakter pojemnościowy obwodu.

W idealnym szeregowym RLC przy rezonansie Xl = Xc, więc X = 0 i moduł impedancji jest równy rezystancji R.

Xl wynosi około 62,83 Ω, Xc około 1591,55 Ω, a moduł impedancji około 1531,98 Ω. Obwód ma charakter pojemnościowy.

Kąt określa relację fazową między napięciem i prądem. Dodatni wskazuje charakter indukcyjny, ujemny pojemnościowy, a 0° odpowiada części rezystancyjnej lub rezonansowi.

W idealnym szeregowym modelu RLC cos φ = R/|Z|. Wartość bliska 1 oznacza mały udział reaktancji w impedancji.

Ponieważ Xl = 2πfL, więc przy stałej indukcyjności reaktancja cewki jest proporcjonalna do częstotliwości.

Ponieważ Xc = 1/(2πfC). Wzrost częstotliwości zwiększa mianownik i zmniejsza reaktancję kondensatora.

Nie. Ujemny może być składnik reaktywny X, ale moduł |Z| jest długością wektora i zawsze ma wartość nieujemną.

Nie. Kalkulator korzysta z idealnego modelu RLC. W rzeczywistym układzie straty elementów i parametry pasożytnicze mogą zmienić wynik.

Warto porównać Xl z Xc, sprawdzić częstotliwość rezonansową oraz ocenić, czy przy danej częstotliwości układ ma charakter pojemnościowy czy indukcyjny.

Ostatnia aktualizacja: 24.08.2026