Elektrische Reaktanz: Was ist das? (Induktiv & kapazitiv)

Inhalt

Was ist elektrischer Widerstand

Was ist Reaktanz?

Reaktanz (auch als elektrische Reaktanz bekannt) ist definiert als der Widerstand gegen den Stromfluss von einem Schaltungselement aufgrund seiner Induktivität und Kapazität. Eine größere Reaktanz führt zu kleineren Strömen bei gleicher angelegter Spannung. Die Reaktanz ähnelt dem elektrischen Widerstand, unterscheidet sich jedoch in mehrfacher Hinsicht.

Wenn ein Wechselstrom durch den Stromkreis oder das Element fließt, ändern sich die Phase und die Amplitude des Stroms. Die Reaktanz wird verwendet, um diese Änderung in Phase und Größe der Strom- und Spannungswellenformen zu berechnen.

Wenn ein Wechselstrom durch das Element fließt, wird die Energie in dem Element gespeichert, das die Reaktanz enthält. Die Energie wird in Form eines elektrischen Feldes oder Magnetfeldes freigesetzt. Im Magnetfeld widersteht die Reaktanz einer Stromänderung und im elektrischen Feld einer Spannungsänderung.

Die Reaktanz ist induktiv, wenn sie Energie in Form eines Magnetfeldes freisetzt. Und die Reaktanz ist kapazitiv, wenn sie Energie in Form eines elektrischen Feldes freisetzt. Mit zunehmender Frequenz nimmt die kapazitive Reaktanz ab und die induktive Reaktanz nimmt zu.

Ein idealer Widerstand hat keine Reaktanz, während ideale Induktivitäten und Kondensatoren keinen Widerstand haben.

Reaktanzformel

Die Reaktanz wird als ‚X‘ bezeichnet. Die Gesamtreaktanz ist eine Summe aus induktiver Reaktanz (XL) und kapazitiver Reaktanz (XC).

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Wenn eine schaltung element enthält nur induktive reaktanz, die kapazitive reaktanz ist null und insgesamt reaktanz;

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Wenn die schaltung schaltung element enthält nur kapazitive reaktanz, die induktive reaktanz ist null und insgesamt reaktanz;

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Die einheit von reaktanz ist ähnlich wie die einheit von widerstand und impedanz. Die Reaktanz wird in Ohm (Ω) gemessen.

Was ist induktive Reaktanz?

Die induktive Reaktanz ist definiert als die Reaktanz, die aufgrund des induktiven Elements (Induktor) erzeugt wird. Die induktiven Elemente dienen dazu, elektrische Energie in Form eines Magnetfeldes zwischenzuspeichern.

Wenn ein Wechselstrom durch den Stromkreis fließt, erzeugt das Magnetfeld um ihn herum. Das Magnetfeld ändert sich infolge des Stroms.

Änderung des Magnetfeldes induziert einen anderen elektrischen Strom in der gleichen Schaltung. Nach dem Lenz-Gesetz ist die Richtung dieses Stroms dem Hauptstrom entgegengesetzt.

Daher wirkt die induktive Reaktanz der Änderung des Stroms durch das Element entgegen.

Aufgrund der induktiven Reaktanz führt der Stromfluss zu einer Verzögerung und erzeugt die Phasendifferenz zwischen Strom- und Spannungswellenformen. Für die induktive Schaltung hinkt der Strom der Spannung hinterher.

Für eine ideale induktive Schaltung hinkt der Strom der Spannung um 90 hinterher. Aufgrund der induktiven Reaktanz bleibt der Leistungsfaktor zurück. Das Phasendiagramm für die ideale induktive Schaltung ist wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Phasor Diagramm von Ideal Induktive Schaltung
Phasor Diagramm von Ideal Induktive Schaltung

Induktive Reaktanz Formel

Die induktive reaktanz ist direkt proportional zu der frequenz. Wenn die Frequenz zunimmt, nimmt daher die induktive Reaktanz zu.

Die induktive Reaktanz hängt von der Versorgungsfrequenz und der Induktivität dieses Elements ab. Die Formel der induktiven Reaktanz ist;

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Einheit der induktiven Reaktanz

Die Einheit der induktiven Reaktanz ist eine ähnliche Einheit wie die Reaktanz und das ist OHM (Ω).

Was ist kapazitive Reaktanz?

Die kapazitive Reaktanz ist definiert als die Reaktanz, die aufgrund der kapazitiven Elemente (Kondensator) erzeugt wird. Es ist eine Opposition der Spannung über dem kapazitiven Element.

Die kapazitiven Elemente dienen dazu, elektrische Energie in Form eines elektrischen Feldes zwischenzuspeichern.

Erzeugen Sie aufgrund der kapazitiven Reaktanz eine Phasendifferenz zwischen Strom und Spannung. Für die kapazitive Schaltung führt der Strom zur Spannung. Für die ideale kapazitive Schaltung führt der Strom die Spannung um 90. Aufgrund der kapazitiven Reaktanz ist ein Leistungsfaktor des Systems oder der Schaltung führend. Das Phasendiagramm für die ideale Kapazitätsschaltung ist wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Phasor Diagramm von Ideal Kapazitiven Schaltung
Phasor Diagramm von Ideal Kapazitiven Schaltung

Kapazitive Reaktanz Formel

Kapazitive reaktanz ist umgekehrt proportional zu der versorgung frequenz und die Kapazität dieses Elements. Wenn daher die Versorgungsfrequenz zunimmt, wird die Kapazität verringert. Die Kapazitätsformel ist wie in der folgenden Gleichung gezeigt.

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Einheit der kapazitiven Reaktanz

Die Einheit der kapazitiven Reaktanz ist OHM (Ω).

Reaktanz gegen Impedanz

Die Reaktanz (X) ist ein Teil der Impedanz (Z). Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich zwischen beiden identischen Begriffen.

Sr. Nr. Reaktanz Impedanz
1 Die Gesamtreaktanz ist eine Summe aus induktiver Reaktanz und kapazitiver Reaktanz. Die Gesamtimpedanz ist eine Summe aus Gesamtwiderstand und Gesamtreaktanz.
2 Der Wert der Reaktanz ist immer eine komplexe Zahl. Der Wert der Impedanz ist eine komplexe Zahl für eine induktive und kapazitive Schaltung. Im Falle einer Widerstandsschaltung ist die Impedanz jedoch nur eine reelle Zahl.
3 Es wird als X bezeichnet. Es wird als Z bezeichnet.
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5 Die Reaktanz ist eine AC-Komponente der Impedanz. Oder es ist ein imaginärer Teil der Impedanz. Die Impedanz ist eine Kombination aus AC- und DC-Komponenten.
6 Die Reaktanz ist für eine ideale Widerstandsschaltung Null. Die Impedanz ist nur der Widerstand für eine ideale Widerstandsschaltung.

Reaktanz vs Widerstand

Die folgende Tabelle zeigt einen Vergleich zwischen Reaktanz und Widerstand.

Sr. Nr. Reaktanz Widerstand
1 Die Reaktanz ist eine AC-Komponente der Impedanz. Der Widerstand ist eine DC-Komponente des Widerstands.
2 Der Wert der Reaktanz ist eine komplexe Zahl. Der Widerstandswert ist eine reelle Zahl.
3 In einer rein induktiven Schaltung oder kapazitiven Schaltung ist der Widerstand Null. In einer rein resistiven Schaltung ist die Reaktanz Null.
4 Aufgrund der Reaktanz ändern sich Amplitude und Phase des Stroms. Aufgrund des Widerstands bleiben Strom und Spannung in Phase.
5 Der Wert der Reaktanz hängt von der Versorgungsfrequenz ab. Der Widerstandswert hängt nicht von der Versorgungsfrequenz ab.
6 Bei einer Gleichstromversorgung ist die induktive Reaktanz Null und die kapazitive Reaktanz unendlich. Bei Gleichstromversorgung bleibt der Widerstand gleich.
7 Es wird als X (XL und XC) bezeichnet. Es wird als R bezeichnet.
8 Der Leistungsfaktor ist aufgrund der Reaktanz führend oder verzögert. Die Leistung ist Einheit, wenn reaktanz Null ist.

Reaktanz der Übertragungsleitung

In einem elektrischen Energiesystem ist die Übertragungsleitung das beste Beispiel, um die Reaktanz zu lernen. Weil es sowohl die Reaktanz hat; induktive Reaktanz sowie kapazitive Reaktanz.

Die Übertragungsleitung wird auch als LC-Schaltung betrachtet, die Induktivität und Kapazität aufweist. Aufgrund der Reaktanz der Übertragungsleitung sind Spannung und Strom nicht in Phase. Es gibt eine Phasendifferenz. Diese Phase verursacht auch Verlustleistung in Form von Blindleistung.

In einem Stromnetz ist der größte Teil der Last induktiver Natur. Um den Phasenwinkel zwischen Strom- und Spannungswellenformen zu verringern, werden daher der Kondensator oder andere Kompensationstechniken verwendet, um die Phasendifferenz so gering wie möglich zu halten.

Aufgrund der induktiven Natur liegt der Leistungsfaktor der Übertragung unter den meisten Bedingungen zurück. Wenn eine Übertragungsleitung in diesem Zustand leicht belastet wird, liegt der Leistungsfaktor nahe der Einheit.

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