Reactància
En l'anàlisi d'una xarxa elèctrica en corrent altern (per exemple un Circuit sèrie RLC), la reactància és la part imaginària de la impedància, i és provocada per la presència d'inductors o condensadors en el circuit. La reactància es denota pel símbol X i en unitats del SI es mesura en ohms (símbol: Ω).
Tipus de reactàncies
Segons el seu signe:
- Si X > 0, es diu que la reactància és inductiva.
- Si X = 0, llavors el circuit és purament resistiu elèctricament, és a dir, no té cap reactància.
- Si X < 0, es diu que la reactància del circuit és capacitiva.
La relació entre impedància, resistència, i reactància ve donada per l'equació:
- <math>Z = R + j X \,</math>
on
- Z és la impedància, mesurada en ohms
- R és la resistència, mesurada en ohms
- X és la reactància, mesurada en ohms
- i j és la unitat imaginària
La impedància és doncs un nombre imaginari, i per tant una unitat vectorial, amb un mòdul i una direcció.
Sovint per conèixer la impedància n'hi ha prou de conèixer el seu mòdul, que ve donat per la fórmula següent:
- <math>\left | Z \right | = \sqrt {R^2 + X^2} \,</math>
Per a conèixer la seva direcció, cal conèixer l'angle <math>\varphi</math>, anomenat fase, a partir de la fórmula:
- <math> X = Z \ \sin \varphi = {U \over I} \ \sin \varphi </math>
És a dir, podem calcular la seva direcció a partir de la fórmula:
<math>\varphi=\arcsin \left({X \over Z}\right)</math>
O bé de la fórmula:
<math>\varphi=\arcsin \left( { { X*I } \over U}\right)</math>
Per a un element purament inductiu o capacitiu, la magnitud de la impedància és simplement la reactància, i l'angle <math>\varphi</math> és zero.
Reactància inductiva
La reactància inductiva (que s'indica amb el símbol XL) representa el fet que un corrent s'acompanyi d'un camp magnètic proper; per això un corrent variable s'acompanya d'un camp magnètic variable; aquest últim ocasiona una força electromotriu que resisteix els canvis del corrent. Com més canvia el corrent, més s'hi resisteix un inductor: la reactància és proporcional a la freqüència (per això és zero per a un corrent continu). Hi ha també una diferència de fase <math>\varphi</math> entre el corrent i el voltatge aplicat.
La reactància inductiva es pot calcular amb la fórmula:
- <math>X_L = \omega L = 2\pi f L \,\!</math>
on
- XL és la reactància inductiva, mesurada en ohms
- ω és la freqüència angular, en radians per segon
- f és la freqüència, en hertz (símbol: Hz)
- L és la inductància, en henrys (símbol: H)
Si la reactància és inductiva, l'angle <math>\varphi</math> o fase és positiu.
Reactància capacitiva
La reactància capacitiva (que s'indica amb el símbol XC) reflecteix el fet que els electrons no puguin passar a través d'un condensador, tot i així el corrent altern (CA) eficaç pot fer-ho més fàcilment com més alta sigui la freqüència. També hi ha un desfasament (<math>\varphi</math>) entre el corrent altern que travessa el condensador i la diferència de potencial a través dels elèctrodes del condensador.
La reactància capacitiva es pot calcular amb la fórmula:
- <math>X_C = \frac {1} {\omega C} = \frac {1} {2\pi f C} \,</math>
a on : XC és la reactància capacitiva mesurada en ohms
- ω és la freqüència angular, en radians per segon
- f és la freqüència, en hertz
- C és la capacitància, en farads (símbol: F)
Si la reactància és capacitiva l'angle <math>\varphi</math> o fase és negatiu.