Reaktancia

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Váltóáramú áramkörök vizsgálatában a reaktancia az impedancia képzetes részét jelzi, amit az áramkörben lévő kapacitás vagy induktivitás hoz létre. Szemléletesen, a reaktancia az áramkörben a feszültség és az áram között fáziskülönbséget hoz létre. Szokásos jelölése X, mértékegysége ohm.

Ha X > 0, a reaktancia induktív jellegű,
Ha X = 0, az ellenállás tisztán ohmos, nincs reaktancia,
Ha X < 0, a reaktancia kapacitív jellegű.

Az összefüggés az impedancia, az ellenállás és a reaktancia között:

$Z = R + j X \,$

ahol

Z az impedancia (ohm),

R az ellenállás (ohm),

X a reaktancia (ohm),

és j a képzetes egység $\sqrt{-1}$ .

Gyakran elég az impedancia nagyságát ismerni:

$\left | Z \right | = \sqrt {R^2 + X^2} \,$

Tisztán induktív vagy kapacitív alkatrész esetén az impedancia megegyezik a reaktanciával.

A reaktanciát az alábbi képlet adja meg:

$X = X_L - X_C \,$

ahol $X L$ és $X C$ a reaktancia induktív és kapacitív részei (ebben a sorrendben).

Az induktív reaktancia (X_L) oka az a tény, hogy a változó áram változó mágneses teret kelt, a mágneses tér viszont elektromos erőt hoz létre, ami ellentétes hatású az eredeti árammal, vagyis ellenállást fejt ki az áram megváltozásával szemben. Minél gyorsabb az áram változási sebessége, vagyis minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb a reaktancia. Ennek következtében egyenáram esetén a reaktancia nulla értékű. Induktivitás esetén a feszültség megváltozását az áram megváltozása "késve" követi.

Az induktív reaktanciát a következő képlettel adhatjuk meg:

$X_L = \omega L = 2\pi f L \,\!$

ahol

X_L az induktív reaktancia, egysége: ohm

ω a körfrekvencia, egysége: radián per másodperc

f a frekvencia, egysége: hertz

L az induktancia, egysége: henry

A kapacitív reaktancia (X_C) azt a tényt fejezi ki, hogy az elektronok fizikailag nem tudnak átjutni a kondenzátoron, egyenáram esetén a kondenzátor feltöltődése után az elektronok áramlása megáll, váltóáram esetén azonban az elektronok oda-vissza mozognak, mivel az áram iránya periódikusan változik. Kapacitás esetén az áram rögtön megjelenik, "siet" a feszültséghez képest.

A kapacitív reaktancia képlete:

$X_C = \frac {1} {\omega C} = \frac {1} {2\pi f C} \,$