ケーブルインピーダンス計算機の使い方
ケーブルインピーダンス計算機は、AC(交流)電気回路や信号伝送におけるケーブルの総合インピーダンスを簡単に評価できるオンラインツールです。
- 抵抗 R(Ω): ケーブル導体の直流・交流抵抗値をオーム単位で入力します。
- インダクタンス L(H): ケーブルの自己インダクタンスをヘンリー単位で入力します。
- 周波数 f(Hz): 通電・伝送される交流信号の周波数をヘルツ単位で入力します。
入力された値から、まず高周波・交流成分に対する抵抗分である誘導リアクタンスを計算し、直交関係にある導体抵抗と合成して総インピーダンスの大きさ(絶対値)を算出します。周波数やインダクタンスが高くなるほど、誘導リアクタンスの影響が増大します。
計算式と理論 - ケーブルインピーダンスの求め方
交流回路における簡略化されたケーブルモデルでは、インピーダンス $Z$ は実数部の抵抗 $R$ と虚数部の誘導リアクタンス $X_L$ からなる複素数 $Z = R + jX_L$ として表されます。
誘導リアクタンスの計算式:
X_L = 2 * pi * f * L
インピーダンス絶対値(大きさ)|Z|の計算式:
|Z| = sqrt(R^2 + X_L^2)
※ 本ツールで求めるインピーダンスは、集中定数回路モデルに基づいた複素インピーダンスの絶対値 $|Z|$ です。高周波同軸ケーブルや平衡対線などの長距離伝送線路における「特性インピーダンス($Z_0 = \sqrt{L/C}$)」とは異なりますのでご注意ください。
ケーブルインピーダンス計算の活用シーン
- AC電線・配線の設計評価: 低周波〜中周波帯域における配線の電圧降下や抵抗・リアクタンスの影響確認。
- オーディオ・スピーカーケーブルの比較: 抵抗分とインダクタンス成分が音質や伝送特性に与える影響の簡易検証。
- 電気・電子工学の学習と検算: 交流回路演習における誘導リアクタンス計算およびインピーダンス計算の解答確認。
RF(高周波)伝送線路や基板上のプリントパターン(PCBトレース)の特性インピーダンスを解析する場合は、分布定数回路用の専用伝送線路計算ツールをご活用ください。