# RLC-Impedanz- und Phasenwinkelrechner

Berechnet komplexe Impedanz, Betrag und Phasenwinkel von Reihen- oder Parallelschaltungen RLC: X_L=2πfL, X_C=1/(2πfC), |Z|=√(R²+X²), φ=atan2(X,R). Beliebige R/L/C-Teilmenge und linearer Frequenz-Sweep.

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- **Kategorie:** Math & Numbers

- **Schlagwörter:** Impedanz, RLC, Reihe, Parallel, Blindwiderstand, Phasenwinkel, Frequenz-Sweep, Elektrotechnik

## Überblick

Der RLC-Impedanz- und Phasenwinkelrechner berechnet präzise die komplexe Impedanz, den Betrag sowie den Phasenwinkel für RLC-Reihen- und Parallelschaltungen. Durch die Unterstützung beliebiger Kombinationen aus Widerstand, Induktivität und Kapazität sowie einer optionalen Frequenz-Sweep-Funktion lassen sich Wechselstromkreise schnell analysieren und Frequenzgänge auswerten.

## Eingaben

- **Topologie** (select)
- **Widerstand R (Ω)** (number): Optional. At least one of R/L/C must be provided.
- **Induktivität L (H)** (number): Optional. At least one of R/L/C must be provided.
- **Kapazität C (F)** (number): Optional. At least one of R/L/C must be provided.
- **Frequenz f (Hz)** (number): Operating frequency (Hz). Also used as the single-point value when sweep is disabled.
- **Frequenz-Sweep** (checkbox): If checked, sample N points from Sweep Start to Sweep End and return a curve array.
- **Sweep-Start (Hz)** (number): Required when sweep is enabled.
- **Sweep-Ende (Hz)** (number): Required when sweep is enabled.
- **Sweep-Punkte** (number): Number of points in the sweep (2–50). Required when sweep is enabled.
- **Dezimalstellen** (number)

## Wann verwenden

- Zur schnellen Berechnung von Blindwiderständen und der Gesamtimpedanz einer RLC-Schaltung bei einer bestimmten Betriebsfrequenz.
- Zur Analyse des Frequenzverhaltens von Filtern oder Schwingkreisen mittels eines linearen Frequenz-Sweeps.
- Zur Bestimmung des Phasenwinkels zwischen Strom und Spannung in Wechselstromnetzwerken für die Leistungsfaktor-Korrektur.

## Funktionsweise

- Wählen Sie die gewünschte Schaltungstopologie (Reihe oder Parallel) und geben Sie die Werte für Widerstand (R), Induktivität (L) und Kapazität (C) ein.
- Tragen Sie die Betriebsfrequenz ein oder aktivieren Sie die Option 'Frequenz-Sweep', um einen Frequenzbereich mit Start- und Endwert sowie der Anzahl der Messpunkte festzulegen.
- Der Rechner ermittelt die induktiven und kapazitiven Blindwiderstände sowie die Real- und Imaginärteile der komplexen Impedanz.
- Als Ergebnis erhalten Sie den Gesamtimpedanz-Betrag |Z|, den Phasenwinkel in Grad sowie die detaillierten Werte für jeden Sweep-Punkt.

## Anwendungsfälle

- Dimensionierung und Analyse von passiven RLC-Tiefpass-, Hochpass- oder Bandpassfiltern in der Audiotechnik.
- Berechnung der Resonanzfrequenz und des Impedanzverlaufs von Schwingkreisen in der Hochfrequenztechnik.
- Bestimmung der Phasenverschiebung zur Auslegung von Kompensationsanlagen in der Energietechnik.

## Häufig gestellte Fragen

### Kann ich den Rechner auch nutzen, wenn ich nur ein L und ein C ohne R habe?

Ja, Sie müssen nicht alle drei Komponenten angeben. Es genügt, mindestens einen Wert für R, L oder C einzutragen, um die Impedanz zu berechnen.

### Wie unterscheidet sich die Berechnung bei einer Parallelschaltung?

Bei der Parallelschaltung werden die Kehrwerte der Impedanzen (Admittanzen) addiert, um die Gesamtimpedanz zu bestimmen, während bei der Reihenschaltung die Impedanzen direkt addiert werden.

### Was bewirkt die Option 'Frequenz-Sweep'?

Sie berechnet die Impedanzwerte für mehrere Frequenzpunkte in einem definierten Bereich, um das Frequenzverhalten der Schaltung darzustellen.

### In welchen Einheiten müssen die Werte eingegeben werden?

Der Widerstand R wird in Ohm (Ω), die Induktivität L in Henry (H), die Kapazität C in Farad (F) und die Frequenz in Hertz (Hz) angegeben.

### Wie wird der Phasenwinkel berechnet?

Der Phasenwinkel φ wird über die Arkustangens-Funktion (atan2) aus dem Imaginärteil (Blindwiderstand) und dem Realteil (Wirkwiderstand) der Impedanz ermittelt.

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