Άεργη αντίσταση

Η άεργη αντίσταση ή αντίδραση είναι η αντίσταση που παρουσιάζει ένα ηλεκτρικό στοιχείο ενός κυκλώματος στο ρεύμα που το διαρρέει εξαιτίας της μεταβολής του ηλεκτρικού ή μαγνητικού πεδίου στα άκρα του. Άεργη αντίσταση παρουσιάζουν τα ηλεκτρικά στοιχεία πυκνωτής και πηνίο. Στην περίπτωση των πυκνωτών αναφερόμαστε σε χωρητική αντίσταση ενώ στην περίπτωση των πηνίων σε επαγωγική. Ένας ιδανικός αντιστάτης έχει μηδενική άεργη αντίσταση.

Μαθηματική ανάλυση

Στην διανυσματική ανάλυση η άεργος αντίσταση είναι το φανταστικό μέρος της εμπέδησης. Συμβολίζεται με το γράμμα Χ και μονάδα μέτρησης της είναι το Ωμ, όπως και της αντίστασης. Όταν ένα στοιχείο παρουσιάζει άεργη αντίσταση η ηλεκτρική τάση και η ένταση στα άκρα του εμφανίζουν διαφορά φάσης.

Το άθροισμα της αντίστασης και της άεργου αντίστασης ενός στοιχείου ισούται με την εμπέδηση του στοιχείου.

${\tilde {Z}}=R+j\mathrm {X} \quad$

Αν είναι γνωστή η εμπέδηση ενός στοιχείου και η διαφορά φάσης της τάσης και της έντασης στα άκρα του μπορεί να υπολογιστεί η άεργη αντίσταση καθώς και η αντίσταση από τις παρακάτω σχέσεις:

$|Z|={\sqrt {ZZ^{*}}}={\sqrt {R^{2}+X^{2}}}$

$\theta =\arctan {X \over R}$

Επαγωγική αντίσταση

Η επαγωγική αντίσταση οφείλεται στην τάση λόγω αυτεπαγωγής που αναπτύσσεται στα άκρα ενός πηνίου καθώς διαρρέεται από μεταβαλλόμενο ρεύμα. Η τάση αυτή λόγω του κανόνα του Λεντζ έχει τέτοια φορά ώστε να αντιστέκεται στην αρχική αιτία που την προκαλεί με αποτέλεσμα να προκαλεί αντίδραση στην ροή του ρεύματος. Απεικονίζοντας την τάση και την ένταση ενός πηνίου διανυσματικά, η τάση προηγείται της έντασης 90°. Η επαγωγική αντίσταση δίνεται από την παρακάτω σχέση:

$X_{L}=\omega L=2\pi fL\quad$

Όπου L ο συντελεστής αυτεπαγωγής του πηνίου και ω η γωνιακή συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Χωρητική αντίσταση

Η χωρητική αντίσταση οφείλεται στην ανάπτυξη ηλεκτρικού πεδίου στους οπλισμούς ενός πυκνωτή το οποίο έχει πολικότητα τέτοια ώστε να δημιουργεί ρεύμα αντίθετης φοράς με το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα του πυκνωτή. Επομένως η δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου στον πυκνωτή προκαλεί αντίδραση στην ροή του ρεύματος. Απεικονίζοντας την τάση και την ένταση ενός πυκνωτή διανυσματικά, η τάση υπολείπεται της έντασης 90° Η χωρητική αντίσταση δίνεται από την παρακάτω σχέση

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

Όπου C η χωρητικότητα του πυκνωτή και ω η γωνιακή συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Πηγές

• Ηλεκτροτεχνία, τομέας Ηλεκτρολογίας, Α ΤΕΕ
• Κύκλώματα συνεχούς και Εναλλασσομένου ρεύματος, τομέα Ηλεκτρονικής. Α ΤΕΕ

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Βασικές έννοιες ηλεκτροτεχνίας