Diferença entre resistência e reatância

Diferença de chave - resistência vs reatância
 

Componentes elétricos como resistores, indutores e capacitores têm algum tipo de obstrução para a corrente que passa através deles. Enquanto os resistores reagem à corrente contínua e à corrente alternada, indutores e capacitores respondem apenas a variações de correntes ou corrente alternada. Esse obstáculo à corrente desses componentes é conhecido como impedância elétrica (Z). A impedância é um valor complexo na análise matemática. A parte real desse número complexo é chamada resistência (R), e apenas resistores puros têm resistência. Capacitores e indutores ideais contribuem para a parte imaginária da impedância, conhecida como reatância (X). Assim, a principal diferença entre resistência e reatância é que o resistência é uma parte real da impedância de um componente enquanto que reatância é uma parte imaginária da impedância de um componente. Uma combinação desses três componentes nos circuitos RLC torna a impedância no caminho atual.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é resistência
3. O que é reatância
4. Comparação lado a lado - resistência versus reatância em forma de tabela
5. Resumo

O que é resistência?

Resistência é o obstáculo que a tensão enfrenta ao conduzir uma corrente através de um condutor. Se uma corrente grande for acionada, a tensão aplicada às extremidades do condutor deve ser alta. Ou seja, a tensão aplicada (V) deve ser proporcional à corrente (I) que passa pelo condutor, conforme declarado pela lei de Ohm; a constante para essa proporcionalidade é a resistência (R) do condutor.

V = I X R

Os condutores têm a mesma resistência, independentemente de a corrente ser constante ou variar. Para corrente alternada, a resistência pode ser calculada usando a Lei de Ohm, com tensão e corrente instantâneas. A resistência medida em Ohms (Ω) depende da resistividade do condutor (ρ), comprimento (eu) e área de seção transversal (UMA) Onde,

A resistência também depende da temperatura do condutor, pois a resistividade muda com a temperatura da seguinte maneira. Onde ρ_{0 0 -}refere-se à resistividade especificada na temperatura padrão T_{0 0} que geralmente é a temperatura ambiente, e α é o coeficiente de temperatura da resistividade:

Para um dispositivo com pura resistência, o consumo de energia é calculado pelo produto de I² x R. Como todos esses componentes do produto são valores reais, a energia consumida pela resistência será uma potência real. Portanto, a energia fornecida a uma resistência ideal é totalmente utilizada.

O que é reatância?

Reatância é um termo imaginário no contexto matemático. Possui a mesma noção de resistência em circuitos elétricos e compartilha a mesma unidade Ohms (Ω). A reatância ocorre apenas em indutores e capacitores durante uma mudança de corrente. Portanto, a reatância depende da frequência da corrente alternada através de um indutor ou capacitor.

No caso de um capacitor, ele acumula cargas quando uma tensão é aplicada aos dois terminais até que a tensão do capacitor corresponda à fonte. Se a tensão aplicada estiver com uma fonte CA, as cargas acumuladas serão retornadas à fonte no ciclo negativo da tensão. À medida que a frequência aumenta, menor a quantidade de cargas mantidas armazenadas no capacitor por um curto período de tempo, pois o tempo de carga e descarga não muda. Como resultado, a oposição do capacitor ao fluxo de corrente no circuito será menor quando a frequência aumentar. Ou seja, a reatância do capacitor é inversamente proporcional à frequência angular (ω) da CA. Assim, a reatância capacitiva é definida como

C é a capacitância do capacitor e f é a frequência em Hertz. No entanto, a impedância de um capacitor é um número negativo. Portanto, a impedância de um capacitor é Z = -Eu/2πfC. Um capacitor ideal está associado apenas a uma reatância.

Por outro lado, um indutor se opõe a uma mudança de corrente através da criação de uma força contra eletromotriz (fem) através dele. Essa fem é proporcional à frequência da alimentação CA e sua oposição, que é a reatância indutiva, é proporcional à frequência.

A reatância indutiva é um valor positivo. Portanto, a impedância de um indutor ideal será Z =i2πfL. No entanto, deve-se sempre observar que todos os circuitos práticos também consistem em resistência e esses componentes são considerados em circuitos práticos como impedâncias.

Como resultado dessa oposição à variação de corrente por indutores e capacitores, a mudança de tensão através dele terá um padrão diferente da variação de corrente. Isso significa que a fase da tensão CA é diferente da fase da corrente CA. Devido à reatância indutiva, a mudança de corrente tem um atraso em relação à fase de tensão, ao contrário da reatância capacitiva onde a fase atual está levando. Em componentes ideais, essa vantagem e atraso têm uma magnitude de 90 graus.

Figura 01: Relações de fase tensão-corrente para um capacitor e um indutor.

Essa variação da corrente e tensão nos circuitos CA é analisada usando diagramas de fasores. Devido à diferença das fases de corrente e tensão, a energia fornecida a um circuito reativo não é totalmente consumida pelo circuito. Parte da energia fornecida será devolvida à fonte quando a tensão for positiva e a corrente for negativa (como onde o tempo = 0 no diagrama acima). Nos sistemas elétricos, para uma diferença de ϴ graus entre as fases de tensão e corrente, cos (ϴ) é chamado de fator de potência do sistema. Esse fator de potência é uma propriedade crítica a ser controlada em sistemas elétricos, pois faz com que o sistema funcione com eficiência. Para que a potência máxima seja utilizada pelo sistema, o fator de potência deve ser mantido com ϴ = 0 ou quase zero. Como a maioria das cargas nos sistemas elétricos geralmente são cargas indutivas (como motores), bancos de capacitores são usados ​​para a correção do fator de potência.

Qual é a diferença entre Resistência e Reatância?

Resistência vs Reatância
Resistência é a oposição a uma corrente constante ou variável em um condutor. É a parte real da impedância de um componente.	Reatância é a oposição a uma corrente variável em um indutor ou capacitor. Reatância é a parte imaginária da impedância.
Dependência
A resistência depende das dimensões, resistividade e temperatura do condutor. Não muda devido à frequência da tensão CA.	A reatância depende da frequência da corrente alternada. Para indutores, é proporcional, e para capacitores, é inversamente proporcional à frequência.
Estágio
A fase da tensão e corrente através de um resistor é a mesma; isto é, a diferença de fase é zero.	Devido à reatância indutiva, a mudança de corrente tem um atraso em relação à fase de tensão. Na reatância capacitiva, a corrente está levando. Em uma situação ideal, a diferença de fase é de 90 graus.
Poder
O consumo de energia devido à resistência é uma potência real e é o produto da tensão e corrente.	A energia fornecida a um dispositivo reativo não é totalmente consumida pelo dispositivo devido a atraso ou corrente principal.

Resumo - Resistência vs Reatância

Componentes elétricos, como resistores, capacitores e indutores, tornam um obstáculo conhecido como impedância para a corrente fluir através deles, o que é um valor complexo. Os resistores puros têm uma impedância com valor real conhecida como resistência, enquanto indutores e capacitores ideais com uma impedância com valor imaginário chamada reatância. A resistência ocorre nas correntes direta e na corrente alternada, mas a reatância ocorre apenas nas correntes variáveis, fazendo oposição a alterar a corrente no componente. Enquanto a resistência é independente da frequência da CA, a reatância muda com a frequência da CA. A reatância também faz uma diferença de fase entre a fase atual e a fase de tensão. Esta é a diferença entre resistência e reatância.

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Referência:

1. "Reatância elétrica". Wikipedia. Fundação Wikimedia, 28 de maio de 2017. Web. Disponivel aqui. 06 junho 2017.

Cortesia da imagem:

1. “VI phase” Por Jeffrey Philippson - Transferido de en.wikipedia pelo Usuário: Jóna Þórunn. (Domínio Público) via Commons Wikimedia