تعریف مقاومت (Resistance) و راکتانس (Reactance) در امپدانس

تعریف مقاومت (Resistance) و راکتانس (Reactance) در امپدانس:
در فیزیک پایه، هنگام مطالعه قانون اُهم با پارامتر مقاومت آشنا شدید. قانون ساده اُهم به رابطه اختلاف پتانسیل بین دو سر عنصر مقاومتی و جریان الکتریکی گذرنده از آن می پردازد.

الکترونیک33

واحد سنجش مقاومت، ولت بر آمپر یا اُهم با نماد Ω است.

قانون اهم

شکل (1): قانون اُهم

مقاومت مانع از عبور جریان الکتریکی (الکترون های آزاد) می شود. به یاد داشته باشید که مقاومت (R) برای عنصر پسیو مقاومت، در هر دو جریان الکتریکی DC و AC وجود داشته و مقدار آن در هر دو جریان یکسان است.

راکتانس (Reactance):
راکتانس مقاومتی است که عناصر پسیو خازن و سلف به هنگام عبور جریان الکتریکی متناوب (AC) از خود نشان می دهند.

به یاد داشته باشید که در جریان های الکتریکی ثابت (DC) عموماً پارامتر راکتانس تعریف نمی شود. دلیل این امر را می توان در مفهوم راکتانس جست وجو کرد.

در واقع میدان الکتریکی در خازن و میدان مغناطیسی در سلف، در جریان های الکتریکی متناوب (AC) در برابر تغییر جهت جریان مخالفت می کنند. این مخالفت را مقاومت واکنشی یا همان راکتانس می نامند.

راکتانس

شکل (2): مقاومت واکنشی (راکتانس)

راکتانس خازنی (XC) ناشی از مخالف بودن جهت میدان الکتریکی بین صفحات خازن با جهت جریان است. خازن در یک جریان الکتریکی متناوب (AC) به طور مدام با عوض شدن جهت جریان، شارژ و دشارژ می شود.

در واقع به هنگام شارژ جهت جریان عوض شده و بارهای قبلی که در راستای شارژ شدن در صفحات خازن جمع شده بودند (میدان حاصل از آن ها) در برابر دشارژ شدن مقاومت می کنند.

هر چه سرعت تغییر جهت جریان بیشتر باشد، میزان راکتانس خازنی کاهش می یابد، چرا که می توان گفت بار کمتری به هنگام شارژ در صفحات ذخیره می شود.

در راکتانس سلفی (XL) نیز میدان مغناطیسی تولید شده مطابق با قانون لنز، با تغییر جهت جریان الکتریکی مخالفت می کند.

راکتانس خازن (XC):
همان طور که اشاره کردیم، راکتانس خازنی با افزایش سرعت تغییر جهت جریان یا در واقع همان فرکانس، کاهش می یابد. دلیل این امر را می توان در رابطه زیر دید:

راکتانس خازنی

شکل (3): راکتانس خازنی

در رابطه فوق، f فرکانس با واحد سنجش هرتز (Hz) وCظرفیت خازن با واحد سنجش فاراد (F) است. با تعریف فرکانس زاویه ای رابطه فوق به صورت زیر در می آید:

راکتانس سلف (XL) از رابطه راکتانس سلفی مشخص است که با افزایش سرعت تغییر جهت جریان یا در واقع افزایش فرکانس، مقدار XL افزایش پیدا می کند. رابطه راکتانس سلفی به صورت زیر است:

راکتانس سلفی