誘導性リアクタンス計算機

交流回路の誘導性リアクタンス、RL インピーダンス、位相角を計算します。

交流インダクタ計算機
周波数、インダクタンス、必要に応じて直列抵抗を入力してください。

誘導性リアクタンスについて

誘導性リアクタンスは、インダクタが交流をどの程度妨げるかを表します。電気エネルギーを熱として消費する通常の抵抗とは異なり、理想的な誘導性リアクタンスはエネルギーを一時的に磁場に蓄え、回路へ戻します。大きさは XL = 2 pi f L で、周波数 f の単位はヘルツ、インダクタンス L の単位はヘンリー、結果の単位はオームです。式に周波数が直接含まれるため、周波数が二倍になるとリアクタンスも二倍になります。インダクタンスについても同様です。 実際のコイルには巻線抵抗もあります。この計算機では任意の直列抵抗を入力し、リアクタンスと組み合わせて総インピーダンスの大きさを求めます。抵抗と誘導性リアクタンスはインピーダンス図の直交する軸上にあるため、三平方の定理で大きさを合成します。位相角はリアクタンスを抵抗で割った値の逆正接です。理想インダクタの位相角は 90 度で、抵抗が支配的な回路ではゼロに近づきます。 技術者はチョークの選定、RL フィルターの設計、変圧器の動作推定、交流電源のモーターやソレノイドの解析に誘導性リアクタンスを使います。低周波電流を通すコイルでも、高周波電流は大きく制限することがあります。この周波数依存性はフィルターやノイズ抑制に役立ちますが、設計計算で無視すると予期しない電圧降下を生じることもあります。無線システムは同じ原理で同調やインピーダンス整合を行います。音響クロスオーバー回路も、信号周波数が上がるほどコイルの妨げが増える特性を利用しています。 結果を定常正弦波回路に適用する場合は、周波数領域の実効値を使ってください。実際のインダクタには寄生容量、鉄損、飽和、周波数依存の巻線抵抗もあります。そのため、特に自己共振付近や大電流時には、測定インピーダンスがこの理想直列 RL モデルと異なることがあります。精度、温度上昇、安全余裕が重要な場合は部品データシートを確認してください。通常の低周波解析では、ここで使う式によりリアクタンス、インピーダンス、電流と電圧の位相関係を素早く明確に見積もれます。

計算例

入力値計算結果
60 Hz、0.1 H、10 オームXL 37.6991 オーム、Z 39.0029 オーム、位相角 75.1439 度
1000 Hz、0.01 H、0 オームXL と Z は 62.8319 オーム、位相角 90 度
50 Hz、0.2 H、20 オームXL 62.8319 オーム、Z 65.9382 オーム、位相角 72.3432 度

この計算機の使い方

  1. 交流電源の周波数をヘルツで入力します。
  2. コイルのインダクタンスをヘンリーで入力します。
  3. 巻線抵抗または外部直列抵抗を入力します。理想インダクタならゼロのままにします。
  4. 「計算」を選び、リアクタンス、インピーダンス、位相角を確認します。

よくある質問

誘導性リアクタンスとは何ですか?

磁場の変化によりインダクタが交流を妨げる働きです。オームで表し、周波数とインダクタンスが大きいほど増加します。

周波数が上がるとリアクタンスが増えるのはなぜですか?

電流が速く変化すると、コイルにより大きな逆向きの電圧が誘導されます。そのため周波数の増加に比例して誘導性リアクタンスが増えます。

リアクタンスは抵抗と同じですか?

いいえ。抵抗は電気エネルギーを主に熱へ変えますが、理想的なリアクタンスは交流の各周期でエネルギーを蓄えて戻します。

理想インダクタの位相角は何度ですか?

理想インダクタの位相角は 90 度で、電流は電圧より遅れます。巻線抵抗があると角度は 90 度未満になります。

直流回路にも使えますか?

定常直流では周波数がゼロなので、理想的な誘導性リアクタンスもゼロです。スイッチング過渡現象には、この定常交流計算ではなく時間領域の解析が必要です。