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🧮 Lc Series Circuit Impedance 計算機

專業免費的 Lc Series Circuit Impedance 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
282.328277 歐姆
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器的功能

本工具可計算理想電感(L)與電容(C)串聯、並由頻率為 f 的正弦波電源驅動時的阻抗大小 |Z| 與相位角。由於理想的 LC 串聯電路不含電阻,因此阻抗是純電抗性的:計算結果即為感抗與容抗的差值。

使用方式

輸入電感、電容與頻率,並從各下拉選單中選擇對應的單位(電感可用 H/mH/uH/nH,電容可用 F/mF/uF/nF/pF/fF,頻率可用 Hz/kHz/MHz/GHz)。計算器會先將所有數值換算為 SI 基本單位,再輸出以歐姆為單位的 |Z| 以及以度為單位的相位角。

公式說明

角頻率為 \omega = 2π f。感抗為 X_L = \omega L,容抗為 X_C = \dfrac{1}{\omega C}。串聯阻抗為純虛數,Z = j≤ft(\omega L - \dfrac{1}{\omega C}\right),因此其大小為

|Z| = ≤ft| \omega L - ((1) ÷ (\omega C)) \right|
當電感佔主導時相位為 +90^{\circ},電容佔主導時為 -90^{\circ};而在串聯共振點(\omega L = \dfrac{1}{\omega C})時相位為 0^{\circ}。
\varphi = \begin{cases} +90^{\circ} & \omega L > \dfrac{1}{\omega C} \\[0.6em] -90^{\circ} & \omega L < \dfrac{1}{\omega C} \\[0.6em] 0^{\circ} & \omega L = \dfrac{1}{\omega C} \end{cases}

實例演算

假設 L = 10\ mH = 0.01\ H,C = 1\ uF = 1× 10^{-6}\ F,f = 5\ kHz:

\omega = 2π · 5000 = 31415.93\ rad/s
X_L = 314.159 歐姆,X_C = 31.831 歐姆,所以
|Z| = |314.159 - 31.831| = 282.328\ 歐姆
由於 X_L > X_C,整個電路呈電感性,因此相位為 +90^{\circ}。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼相位總是 \(\pm 90^{\circ}\)?
理想 LC 電路的電阻為零,因此阻抗是純電抗性的,相位只可能是 \(+90^{\circ}\)、\(-90^{\circ}\),或在共振時為 \(0^{\circ}\)。
共振時會發生什麼事?
當 \(\omega L\) 等於 \(\dfrac{1}{\omega C}\) 時,感抗與容抗互相抵消,\(|Z|\) 降為零,形成理想的串聯共振短路。
為什麼在直流(DC)時 \(|Z|\) 會趨於無限大?
頻率為零時,電容完全阻斷電流(等同開路),因此阻抗為無限大。