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.^[1] La reactància es denota pel símbol X i en unitats del SI es mesura en ohms (símbol: Ω).^[2]

No s'ha de confondre amb reactància (fluorescent).

Part complexa i real de la impedància

El terme reactància va ser suggerit per primera vegada per l'enginyer francès M. Hospitalier a L'Industrie Electrique el 10 de maig de 1893. Va ser adoptat oficialment per l'American Institute of Electrical Engineers el maig de 1894.^[3]

Tipus de reactàncies

Segons el seu signe:

• Si X > 0, es diu que la reactància és inductiva.^[1]
• 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.^[1][4]

La relació entre impedància, resistència, i reactància ve donada per l'equació:

${\displaystyle Z=R+jX\,}$

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:

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

Per a conèixer la seva direcció, cal conèixer l'angle ${\displaystyle \varphi }$, anomenat fase, a partir de la fórmula:

${\displaystyle X=Z\ \sin \varphi ={U \over I}\ \sin \varphi }$

És a dir, podem calcular la seva direcció a partir de la fórmula:

${\displaystyle \varphi =\arcsin \left({X \over Z}\right)}$

O bé de la fórmula:

${\displaystyle \varphi =\arcsin \left({{X*I} \over U}\right)}$

Per a un element purament inductiu o capacitiu, la magnitud de la impedància és simplement la reactància, i l'angle ${\displaystyle \varphi }$ és zero.

Reactància inductiva

La reactància inductiva^[1] (que s'indica amb el símbol X_L) 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 ${\displaystyle \varphi }$ entre el corrent i el voltatge aplicat.

La reactància inductiva es pot calcular amb la fórmula:

${\displaystyle X_{L}=\omega L=2\pi fL\,\!}$

on

X_L 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 ${\displaystyle \varphi }$ o fase és positiu.

Reactància capacitiva

La reactància capacitiva ^[1] (que s'indica amb el símbol X_C) 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 (${\displaystyle \varphi }$) 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:

${\displaystyle X_{C}={\frac {1}{\omega C}}={\frac {1}{2\pi fC}}\,}$

a on : X_C 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 ${\displaystyle \varphi }$ o fase és negatiu.

Vegeu també

• Sistema Internacional d'unitats

Referències

1. «Reactància». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
2. Veley, Victor F. C.. The benchtop electronics reference manual. Blue Ridge Summit, PA : Tab Books, 1987. ISBN 978-0-8306-0285-8.
3. «Reactance | IEEE Journals & Magazine | IEEE Xplore». [Consulta: 23 desembre 2023].
4. Irwin, D. (2002). Basic Engineering Circuit Analysis, page 274. New York: John Wiley & Sons, Inc.

Enllaços externs

• (anglès) Resistència, Reactància, i Impedància