Différence clé - Résistance vs Réactance
Les composants électriques tels que les résistances, les inducteurs et les condensateurs ont une sorte d'obstruction pour le courant qui les traverse. Alors que les résistances réagissent à la fois au courant continu et au courant alternatif, les inductances et les condensateurs ne réagissent qu'aux variations de courant ou au courant alternatif. Cet obstacle au courant de ces composants est appelé impédance électrique (Z). L'impédance est une valeur complexe en analyse mathématique. La partie réelle de ce nombre complexe est appelée résistance (R), et seules les résistances pures ont une résistance. Les condensateurs et inducteurs idéaux contribuent à la partie imaginaire de l'impédance appelée réactance (X). Ainsi, la principale différence entre la résistance et la réactance est que la résistance est une partie réelle de l'impédance d'un composant alors que la réactance est une partie imaginaire de l'impédance d'un composant. Une combinaison de ces trois composants dans les circuits RLC crée une impédance sur le chemin du courant.
Qu'est-ce que la Résistance ?
La résistance est l'obstacle auquel la tension est confrontée pour faire passer un courant dans un conducteur. Si un courant important doit être conduit, la tension appliquée aux extrémités du conducteur doit être élevée. Autrement dit, la tension appliquée (V) doit être proportionnelle au courant (I) qui traverse le conducteur, comme indiqué par la loi d'Ohm; la constante de cette proportionnalité est la résistance (R) du conducteur.
V=I X R
Les conducteurs ont la même résistance, que le courant soit constant ou variable. Pour le courant alternatif, la résistance peut être calculée à l'aide de la loi d'Ohm avec une tension et un courant instantanés. La résistance mesurée en Ohms (Ω) dépend de la résistivité (ρ), de la longueur (l) et de la section (A) du conducteur où,
La résistance dépend également de la température du conducteur puisque la résistivité change avec la température de la manière suivante. où ρ 0 fait référence à la résistivité spécifiée à la température standard T0 qui est généralement la température ambiante, et α est le coefficient de température de résistivité:
Pour un appareil à résistance pure, la consommation électrique est calculée par le produit de I2 x R. Étant donné que tous ces composants du produit sont des valeurs réelles, la puissance consommée par la résistance sera une véritable puissance. Par conséquent, la puissance fournie à une résistance idéale est pleinement utilisée.
Qu'est-ce que la réactance ?
Réactance est un terme imaginaire dans un contexte mathématique. Il a la même notion de résistance dans les circuits électriques et partage la même unité Ohms (Ω). La réactance ne se produit que dans les inductances et les condensateurs lors d'un changement de courant. Par conséquent, la réactance dépend de la fréquence du courant alternatif à travers une inductance ou un condensateur.
Dans le cas d'un condensateur, il accumule des charges lorsqu'une tension est appliquée aux deux bornes jusqu'à ce que la tension du condensateur corresponde à la source. Si la tension appliquée est avec une source alternative, les charges accumulées sont renvoyées à la source au cycle négatif de la tension. Plus la fréquence augmente, plus la quantité de charges stockées dans le condensateur pendant une courte période est faible, car les temps de charge et de décharge ne changent pas. De ce fait, l'opposition du condensateur au passage du courant dans le circuit sera moindre lorsque la fréquence augmentera. Autrement dit, la réactance du condensateur est inversement proportionnelle à la fréquence angulaire (ω) du courant alternatif. Ainsi, la réactance capacitive est définie comme
C est la capacité du condensateur et f est la fréquence en Hertz. Cependant, l'impédance d'un condensateur est un nombre négatif. Par conséquent, l'impédance d'un condensateur est Z=– i / 2 π fC. Un condensateur idéal n'est associé qu'à une réactance.
D'autre part, une inductance s'oppose à un changement de courant à travers elle en créant une force contre-électromotrice (emf) à travers elle. Cette emf est proportionnelle à la fréquence de l'alimentation AC et, son opposition, qui est la réactance inductive, est proportionnelle à la fréquence.
La réactance inductive est une valeur positive. Par conséquent, l'impédance d'une inductance idéale sera Z=i2 π fL. Néanmoins, il faut toujours noter que tous les circuits pratiques sont également constitués de résistances, et ces composants sont considérés dans les circuits pratiques comme des impédances.
En raison de cette opposition à la variation de courant par les inductances et les condensateurs, la variation de tension à ses bornes aura un schéma différent de la variation de courant. Cela signifie que la phase de la tension alternative est différente de la phase du courant alternatif. En raison de la réactance inductive, le changement de courant a un décalage par rapport à la phase de tension, contrairement à la réactance capacitive où la phase de courant est en avance. Dans les composants idéaux, cette avance et ce décalage ont une magnitude de 90 degrés.
Figure 01: Relations de phase tension-courant pour un condensateur et une inductance.
Cette variation du courant et de la tension dans les circuits alternatifs est analysée à l'aide de diagrammes de phase. Du fait de la différence des phases de courant et de tension, la puissance délivrée à un circuit réactif n'est pas totalement consommée par le circuit. Une partie de la puissance fournie sera renvoyée à la source lorsque la tension est positive et que le courant est négatif (comme lorsque le temps=0 dans le diagramme ci-dessus). Dans les systèmes électriques, pour une différence de ϴ degrés entre les phases de tension et de courant, cos(ϴ) est appelé le facteur de puissance du système. Ce facteur de puissance est une propriété essentielle à contrôler dans les systèmes électriques car il permet au système de fonctionner efficacement. Pour que la puissance maximale soit utilisée par le système, le facteur de puissance doit être maintenu en faisant ϴ=0 ou presque zéro. Étant donné que la plupart des charges des systèmes électriques sont généralement des charges inductives (comme les moteurs), des batteries de condensateurs sont utilisées pour la correction du facteur de puissance.
Quelle est la différence entre la résistance et la réactance ?
Résistance vs Réactance |
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| La résistance est l'opposition à un courant constant ou variable dans un conducteur. C'est la partie réelle de l'impédance d'un composant. | La réactance est l'opposition à un courant variable dans une inductance ou un condensateur. La réactance est la partie imaginaire de l'impédance. |
| Dépendance | |
| La résistance dépend des dimensions, de la résistivité et de la température du conducteur. Il ne change pas en raison de la fréquence de la tension alternative. | La réactance dépend de la fréquence du courant alternatif. Pour les inductances, elle est proportionnelle, et pour les condensateurs, elle est inversement proportionnelle à la fréquence. |
| Phase | |
| La phase de la tension et du courant à travers une résistance est la même; c'est-à-dire que la différence de phase est nulle. | En raison de la réactance inductive, le changement de courant a un décalage par rapport à la phase de tension. En réactance capacitive, le courant est en avance. Dans une situation idéale, la différence de phase est de 90 degrés. |
| Puissance | |
| La consommation d'énergie due à la résistance est la puissance réelle et c'est le produit de la tension et du courant. | La puissance fournie à un appareil réactif n'est pas entièrement consommée par l'appareil en raison d'un courant en retard ou en avance. |
Résumé - Résistance vs Réactance
Les composants électriques tels que les résistances, les condensateurs et les inducteurs constituent un obstacle connu sous le nom d'impédance pour que le courant les traverse, ce qui est une valeur complexe. Les résistances pures ont une impédance à valeur réelle appelée résistance, tandis que les inducteurs idéaux et les condensateurs idéaux ont une impédance à valeur imaginaire appelée réactance. La résistance se produit à la fois sur le courant continu et sur les courants alternatifs, mais la réactance ne se produit que sur les courants variables, ce qui s'oppose à la modification du courant dans le composant. Alors que la résistance est indépendante de la fréquence du courant alternatif, la réactance change avec la fréquence du courant alternatif. La réactance crée également une différence de phase entre la phase de courant et la phase de tension. C'est la différence entre la résistance et la réactance.
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