Rezistenta (R), reactanta ( X) si impedanta (Z) - recapitulare

Rezistenta (R), reactanta ( X) si impedanta (Z) - recapitulare

Inainte de a incepe sa exploram efectele rezistorilor, bobinelor si a condensatoarelor conectate impreuna in acelasi circuit de curent alternativ, sa recapitulam mai intai cateva notiuni de baza.

Rezistenta (R)

Rezistenta este de fapt frecarea intampinata de electroni, atunci cand acestia se afla in miscare. Toate materialele conductoare poseda o anumita rezistenta (exceptie facand materialele supraconductoare), in special rezistorii. Atunci cand curentul alternativ intampina o rezistenta, caderea de tensiune si curentul prin aceasta sunt in faza. Simbolul matematic pentru rezistenta este "R", iar unitatea de masura este Ohm-ul (Ω

Reactanta (X)

Reactanta este de fapt inertia intampinata de electroni, atunci cand acestia se afla in miscare. Este prezenta peste tot unde exista campuri electrice sau magnetice datorita tensiunii sau curentului aplicat, dar in special in condensatoare si bobine. Atunci cand curentul alternativ intampina o reactanta, caderea de tensiune si curentul prin aceasta sunt defazate cu 90⁰. Simbolul matematic pentru reactanta este "X", iar unitatea de masura este Ohm-ul (Ω

Impedanta (Z)

Impedanta este o expresie completa a tuturor formelor de opozitie intampinate de electroni, atunci cand acestia se afla in miscare, si include efectele rezistentei cat si a reactantei. Este prezenta in toate circuitele si in toate componentele. Atunci cand curentul alternativ intampina o impedanta, caderea de tensiune si curentul prin aceasta sunt defazate cu un unghi intre 0⁰ si 90⁰. Simbolul matematic al impedantei este "Z", iar unitatea de masura este Ohm-ul (Ω), sub forma complexa.

Componente ideale

Rezistorii perfecti poseda doar rezistenta, nu si reactanta. Bobinele si condensatoarele perfecte poseda doar reactanta, nu si rezistenta. Toate componentele poseda impedanta, si, datorita acestei proprietati universale a componentelor, este normal sa exprimam (traducem) valorile tuturor componentelor (rezistenta, inductanta si capacitate) sub un termen comun, cel al impedantei, ca prim pas in analiza oricarui circuit de curent alternativ:

Unghiul de faza al impedantei

Unghiul de faza al impedantei pentru fiecare component este diferenta de faza dintre caderea de tensiune la bornele dispozitivului si curentul prin acesta.

Rezistor

In cazul unui rezistor perfect, caderea de tensiune si curentul sunt tot timpul in faza, prin urmare, unghiul de faza al impedantei rezistorului (impedanta rezistiva) este 0⁰.

Bobina

Pentru o bobina perfecta, caderea de tensiune este tot timpul defazata inaintea curentului cu 90⁰, prin urmare, unghiul de faza al impedantei bobinei (impedanta inductiva) este +90⁰.

Condensator

Pentru un condensator perfect, caderea de tensiune este tot timpul defazata in urma curentului cu 90^o, prin urmare, unghiul de faza al impedantei condensatorului (impedanta capacitiva) este -90⁰.

Legile lui Ohm si Kirchhoff in curent alternativ

Impedantele in curent alternativ se comporta analog rezistentelor in curent continuu: se aduna cand sunt conectate in serie si se micsoreaza in paralel. Legea lui Ohm pentru circuitele de curent alternativ, bazata pe impedanta, nu pe rezistenta, arata conform figurii alaturate.

Legile lui Kirchhoff, precum si toate metodele de analiza a retelelor si toate teoremele valabile pentru curent continuu sunt valabile si in curent alternativ, atata timp cand valorile sunt exprimate sub forma complexa si nu scalara. Cu toate ca aceasta echivalenta poate fi greu de aplicat aritmetic, conceptual, ea este simpla si eleganta. Singura diferenta reala intre circuitele de curent continuu si alternativ este cea legata de calcularea puterii. Deoarece reactanta nu disipa putere precum o face rezistenta, conceptul de putere in circuitele de curent alternativ este radical diferit fata de cele de curent alternativ.