A reaktancia az elektromos áramkörökben a váltakozó áram hatására fellépő ellenállás jellemzője. A reaktancia mértékegysége az Ohm (Ω), és a váltakozó áram frekvenciájától függ.
A reaktanciának két fő típusa van: induktív reaktancia (XL ) és kapacitív reaktancia (XC ).[1]
Váltakozó áramú áramkörökben a reaktancia(X) hatása hasonló, mint az ohmos ellenállásé (R). A váltakozó áramú analízis során képzett helyettesítő kapcsolásban a reaktanciát az ellenállás jelével jelöljük.
A meddő ellenállás (vagy más elnevezéssel reaktancia) a komplex impedancia képzetes része, szokásos jelölése X, mértékegysége ohm. A meddő ellenállás előjele meghatározza az impedancia jellegét:
Ha X > 0, az impedancia induktív jellegű.
Ha X = 0, az impedancia tisztán ohmos jellegű.
Ha X < 0, az impedancia kapacitív jellegű.
A meddő ellenállás értelmezése
A komplex impedancia (mint bármely komplex mennyiség) valós és képzetes részre bontható. Valós része a hatásos ellenállás(rezisztencia), jele Rh; képzetes része a meddő ellenállás(reaktancia), jele X. Képlettel:
.
A hatásos ellenállás és a meddő ellenállás kifejezhető a látszólagos ellenállás, illetve a fáziskülönbség segítségével:
.
A fordított irányú összefüggések a látszólagos ellenállás, illetve a fáziskülönbség tangensének kiszámítására:
Egy fogyasztót ohmos ellenállásnak nevezünk, ha egyenáramra vagy szinuszos váltakozó feszültségre kapcsolva a fogyasztón átfolyó áram erőssége egyenesen arányos a feszültséggel. Igazolható, hogy ha egy R ellenállású ohmos ellenállást szinuszos váltakozó feszültségre kapcsolunk, akkor a hatásos ellenállása megegyezik az egyenáramú ellenállásával
,
meddő ellenállása (reaktanciája) pedig nulla:
.
A feszültség és áramerősség azonos fázisban van egymással, azaz
Az induktív reaktancia az induktivitásból ered, ami a tekercs egy tulajdonsága. Amikor a váltakozó áram áramlik egy tekercsen keresztül, az áramváltozás hatására mágneses tér jön létre a tekercs körül. Ez a mágneses tér ellenállást jelent az áramnak, és induktív reaktanciát eredményez. Az induktív reaktancia értéke a tekercs induktivitásától és a váltakozó áram frekvenciájától függ. Minél nagyobb az induktivitás vagy a frekvencia, annál nagyobb az induktív reaktancia.[2]
Egy tekercset ideális tekercsnek nevezünk, ha ohmos (és kapacitív) ellenállása elhanyagolható, így szinuszos váltakozó feszültségre kapcsolva az áramerősséget csak az önindukció befolyásolja. Igazolható, hogy egy L önindukciós tényezőjű ideális tekercset szinuszos váltakozó feszültségre kapcsolva a hatásos ellenállása nulla:
,
meddő ellenállása (reaktanciája) pedig
Az ideális tekercsnél az áramerősség 90°-ot késik a feszültséghez képest, azaz
A kapacitív reaktancia a kapacitásból ered, ami a kondenzátor egy tulajdonsága. Amikor a váltakozó áram áramlik egy kondenzátoron keresztül, a kondenzátor fegyverzetei között elektromos tér jön létre. Ez az elektromos tér ellenállást jelent az áramnak, és kapacitív reaktanciát eredményez. A kapacitív reaktancia értéke a kondenzátor kapacitásától és a váltakozó áram frekvenciájától függ. Minél nagyobb a kapacitás vagy a frekvencia, annál kisebb a kapacitív reaktancia.[3]
Egy kondenzátort ideális kondenzátornak nevezünk, ha ohmos (és induktív) ellenállása elhanyagolható, így szinuszos váltakozó feszültségre kapcsolva az áramerősséget csak a kapacitása befolyásolja. Igazolható, hogy egy C kapacitású ideális kondenzátort váltakozó feszültségre kapcsolva a hatásos ellenállása nulla:
,
meddő ellenállása (reaktanciája) pedig
Az ideális kondenzátornál az áramerősség 90°-ot siet a feszültséghez képest, azaz