Reaktanssi

Reaktanssi (tunnus X) on sähkötekniikan suure, jolla ilmaistaan vaihtovirtapiirin 'vaihtovirtavastuksen' eli impedanssin (tunnus Z) imaginaarisen osan suuruutta. Reaktanssin SI-järjestelmän mukainen yksikkö on ohmi (Ω).

Impedanssi Z on piirin resistanssin R ja reaktanssin X summa,

$\ Z=R+jX$,

missä j on imaginaariyksikkö.

Impedanssin käänteisarvo on admittanssi (tunnus Y) ja sen imaginaariosa on suskeptanssi (tunnus B, yksikkö siemens S). Admittanssin reaaliosa on konduktanssi (tunnus G, yksikkö siemens S).

Reaktanssin aiheuttama vaihesiirto

Vaihtovirtapiirissä reaktanssi aiheuttaa piirielementin yli olevan jännitteen ja sen läpi kulkevan virran välille vaihe-eron. Tämä tarkoittaa että virran ja jännitteen nollakohdat sattuvat eri aikaan. Vaihe-eron suuruus radiaaneina saadaan kaavasta:

$\ \phi =\arctan(X/R)$.

Reaktiiviset komponentit

Reaktanssia aiheuttavia komponentteja ovat kela, jonka reaktiivisuutta kuvaa sen induktanssi, ja kondensaattori, jonka reaktanssia aiheuttava ominaisuus on sen kapasitanssi. Puhutaankin erikseen induktiivisesta reaktanssista (tunnus X_L), joka on positiivinen suure, ja kapasitiivisesta reaktanssista (tunnus X_C ), joka on negatiivinen. Näihin komponentteihin varastoituu sisäistä energiaa: kelassa virran synnyttämään magneettikenttään ja kondensaattorissa jännitteen aiheuttamaan sähkökenttään.

Reaktanssin taajuusriippuvuus

Kelan ja kondensaattorin vaikutukset riippuvat taajuudesta ja ovat toisilleen vastakkaissuuntaisia.

Induktanssin reaktanssi on suoraan verrannollinen taajuuteen: induktanssin L reaktanssi X_L taajuuden f funktiona voidaan laskea kaavasta:

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

Kapasitanssin reaktanssi on kääntäen verrannollinen taajuuteen: kapasitanssin C reaktanssi X_C taajuuden f funktiona voidaan laskea kaavasta:

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

On huomattava, että induktanssin ja kapasitanssin reaktanssit ovat vastakkaismerkkiset (vaikka kapasitiivisen reaktanssin edestä miinusmerkki jätetäänkin kaavakokoelmissa joskus pois.) Siksi ne voivat sopivissa olosuhteissa kumota toisensa. Kelan ja kondensaattorin muodostamassa sarjaan kytketyssä resonanssipiirissä kokonaisreaktanssi X on X = X_C + X_L. Tällöin induktanssin ja kapasitanssin reaktanssit kumoavat toisensa sarjaresonanssitaajuudella

$f_{0}={1 \over 2\pi {\sqrt {LC}}}$.

Katso myös

• Virtapiiri

Sähköiset vastussuureet: Tasavirta

resistanssi, vastus (Ω)

konduktanssi, johtavuus (S)

Sähköiset vastussuureet: Vaihtovirta

Kompleksiluku (vaihekulma)	impedanssi (Ω)	admittanssi (S)
Reaaliosa (0°)	resistanssi	konduktanssi
Imaginaariosa (90°)	reaktanssi	suskeptanssi

Kirjallisuutta

• Voipio, Erkki: Sähkö- ja magneettikentät. (Moniste 381) Espoo: Otakustantamo, 1987. ISBN 951-672-038-2