Diferența cheie – Rezistență vs Reactanță
Componentele electrice, cum ar fi rezistențele, inductoarele și condensatoarele au un fel de obstacol pentru curentul care trece prin ele. În timp ce rezistențele reacționează atât la curentul continuu, cât și la curentul alternativ, inductoarele și condensatoarele răspund numai la variațiile de curent sau de curent alternativ. Acest obstacol în calea curentului de la aceste componente este cunoscut sub numele de impedanță electrică (Z). Impedanța este o valoare complexă în analiza matematică. Partea reală a acestui număr complex se numește rezistență (R) și numai rezistențele pure au o rezistență. Condensatorii și inductorii ideali contribuie la partea imaginară a impedanței care este cunoscută sub numele de reactanță (X). Astfel, diferența cheie dintre rezistență și reactanță este că rezistența este o parte reală a impedanței unei componente, în timp ce reactanța este o parte imaginară a impedanței unei componente. O combinație a acestor trei componente în circuitele RLC face impedanță pe calea curentului.
Ce este rezistența?
Rezistența este obstacolul cu care se confruntă tensiunea în conducerea unui curent printr-un conductor. Dacă urmează să fie condus un curent mare, tensiunea aplicată la capetele conductorului ar trebui să fie ridicată. Adică, tensiunea aplicată (V) ar trebui să fie proporțională cu curentul (I) care trece prin conductor, așa cum este stabilit de legea lui Ohm; constanta pentru această proporționalitate este rezistența (R) a conductorului.
V=I X R
Conductorii au aceeași rezistență, indiferent dacă curentul este constant sau variabil. Pentru curentul alternativ, rezistența poate fi calculată folosind legea lui Ohm cu tensiune și curent instantaneu. Rezistența măsurată în ohmi (Ω) depinde de rezistivitatea conductorului (ρ), lungimea (l) și aria secțiunii transversale (A) unde,
Rezistența depinde și de temperatura conductorului, deoarece rezistivitatea se modifică odată cu temperatura în felul următor. unde ρ 0 se referă la rezistivitatea specificată la temperatura standard T0, care este de obicei temperatura camerei, iar α este coeficientul de temperatură al rezistivității:
Pentru un dispozitiv cu rezistență pură, consumul de energie este calculat prin produsul I2 x R. Deoarece toate acele componente ale produsului sunt valori reale, puterea consumată prin rezistenţă va fi o adevărată putere. Prin urmare, puterea furnizată unei rezistențe ideale este utilizată pe deplin.
Ce este reactanța?
Reactanța este un termen imaginar în context matematic. Are aceeași noțiune de rezistență în circuitele electrice și împărtășește aceeași unitate de ohmi (Ω). Reactanța apare numai în inductori și condensatori în timpul schimbării curentului. Prin urmare, reactanța depinde de frecvența curentului alternativ printr-un inductor sau un condensator.
În cazul unui condensator, acesta acumulează sarcini atunci când se aplică o tensiune la cele două borne până când tensiunea condensatorului se potrivește cu sursa. Dacă tensiunea aplicată este cu o sursă de curent alternativ, sarcinile acumulate sunt returnate la sursă la ciclul negativ al tensiunii. Pe măsură ce frecvența crește, cu atât este mai mică cantitatea de încărcări păstrate în condensator pentru o perioadă scurtă de timp, deoarece timpul de încărcare și descărcare nu se modifică. Ca urmare, opoziția condensatorului la fluxul de curent din circuit va fi mai mică atunci când frecvența crește. Adică, reactanța condensatorului este invers proporțională cu frecvența unghiulară (ω) a AC. Astfel, reactanța capacitivă este definită ca
C este capacitatea condensatorului și f este frecvența în Herți. Totuși, impedanța unui condensator este un număr negativ. Prin urmare, impedanța unui condensator este Z=– i / 2 π fC. Un condensator ideal este asociat doar cu o reactanță.
Pe de altă parte, un inductor se opune unei schimbări de curent prin el creând o forță contra-electromotoare (emf) peste el. Această fem este proporțională cu frecvența sursei de curent alternativ și, opoziția sa, care este reactanța inductivă, este proporțională cu frecvența.
Reactanța inductivă este o valoare pozitivă. Prin urmare, impedanța unui inductor ideal va fi Z=i2 π fL. Cu toate acestea, trebuie să rețineți că toate circuitele practice constau și din rezistență, iar aceste componente sunt considerate în circuitele practice ca impedanțe.
Ca urmare a acestei opoziții la variația curentului de către inductori și condensatori, schimbarea tensiunii pe ea va avea un model diferit de variația curentului. Aceasta înseamnă că faza tensiunii AC este diferită de faza curentului AC. Datorită reactanței inductive, schimbarea curentului are o întârziere față de faza de tensiune, spre deosebire de reactanța capacitivă în care faza de curent este în frunte. În componentele ideale, acest avans și întârziere are o magnitudine de 90 de grade.
Figura 01: Relații de fază tensiune-curent pentru un condensator și un inductor.
Această variație a curentului și tensiunii în circuitele AC sunt analizate folosind diagrame fazorice. Din cauza diferenței fazelor de curent și tensiune, puterea furnizată unui circuit reactiv nu este consumată în totalitate de circuit. O parte din puterea furnizată va fi returnată la sursă atunci când tensiunea este pozitivă, iar curentul este negativ (cum ar fi cazul în care timpul=0 în diagrama de mai sus). În sistemele electrice, pentru o diferență de ϴ grade între fazele de tensiune și curent, cos(ϴ) se numește factor de putere al sistemului. Acest factor de putere este o proprietate critică de controlat în sistemele electrice, deoarece face ca sistemul să funcționeze eficient. Pentru ca puterea maximă să fie utilizată de sistem, factorul de putere trebuie menținut făcând ϴ=0 sau aproape zero. Deoarece majoritatea sarcinilor din sistemele electrice sunt de obicei sarcini inductive (cum ar fi motoarele), băncile de condensatoare sunt folosite pentru corectarea factorului de putere.
Care este diferența dintre rezistență și reactanță?
Rezistență vs Reactanță |
|
| Rezistența este opoziția la un curent constant sau variabil într-un conductor. Este partea reală a impedanței unei componente. | Reactanța este opoziția la un curent variabil într-un inductor sau un condensator. Reactanța este partea imaginară a impedanței. |
| Dependență | |
| Rezistența depinde de dimensiunile conductorului, rezistivitate și temperatură. Nu se modifică din cauza frecvenței tensiunii AC. | Reactanța depinde de frecvența curentului alternativ. Pentru inductori, este proporțional, iar pentru condensatori, este invers proporțional cu frecvența. |
| Fază | |
| Faza tensiunii și curentului printr-un rezistor este aceeași; adică diferența de fază este zero. | Datorită reactanței inductive, modificarea curentului are un decalaj față de faza de tensiune. În reactanța capacitivă, curentul conduce. Într-o situație ideală, diferența de fază este de 90 de grade. |
| Putere | |
| Consumul de energie din cauza rezistenței este puterea reală și este produsul dintre tensiune și curent. | Puterea furnizată unui dispozitiv reactiv nu este consumată în totalitate de dispozitiv din cauza curentului de întârziere sau de conducere. |
Rezumat – Rezistență vs Reactanță
Componentele electrice, cum ar fi rezistențele, condensatorii și inductoarele fac un obstacol cunoscut sub numele de impedanță pentru trecerea curentului prin ele, care este o valoare complexă. Rezistoarele pure au o impedanță cu valoare reală cunoscută sub numele de rezistență, în timp ce inductorii ideali și condensatorii ideali au o impedanță cu valoare imaginară numită reactanță. Rezistența apare atât la curent continuu, cât și la curent alternativ, dar reactanța apare doar la curenți variabili, făcând astfel o opoziție la modificarea curentului din componentă. În timp ce rezistența este independentă de frecvența AC, reactanța se modifică cu frecvența AC. Reactanța face, de asemenea, o diferență de fază între faza curentă și faza de tensiune. Aceasta este diferența dintre rezistență și reactanță.
Descărcați versiunea PDF a Resistance vs Reactance
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform notelor de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre rezistență și reacție
