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Recensione di R, X e Z (Resistenza, Reattanza e Impedenza)

Prima di iniziare ad esplorare gli effetti di resistori, induttori e condensatori collegati insieme nella stessa AC circuiti, rivediamo brevemente alcuni termini di base e fatti.

Resistenza

Questo è essenzialmente attrito contro il flusso di corrente. È presente in tutti i conduttori in una certa misura (eccetto i superconduttori!), in particolare nei resistori. Quando la corrente alternata passa attraverso una resistenza, viene prodotta una caduta di tensione che è in fase con la corrente. La resistenza è simboleggiata matematicamente dalla lettera ” R ” e viene misurata nell’unità di ohm (Ω).

Reattanza

Questo è essenzialmente inerzia contro il flusso di corrente. È presente ovunque campi elettrici o magnetici sono sviluppati in proporzione ad una tensione o corrente applicata, rispettivamente; ma soprattutto in condensatori e induttori.

Quando la corrente alternata passa attraverso una reattanza pura, si produce una caduta di tensione che è di 90° fuori fase con la corrente. La reattanza è simboleggiata matematicamente dalla lettera ” X ” e viene misurata nell’unità di ohm (Ω).

Impedenza

Questa è un’espressione completa di tutte le forme di opposizione al flusso di corrente, incluse sia la resistenza che la reattanza. È presente in tutti i circuiti e in tutti i componenti.

Quando la corrente alternata passa attraverso un’impedenza, viene prodotta una caduta di tensione che è da qualche parte tra 0° e 90° fuori fase con la corrente. L’impedenza è simboleggiata matematicamente dalla lettera ” Z ” e viene misurata nell’unità di ohm (Ω), in forma complessa.

I resistori perfetti possiedono resistenza, ma non reattanza. Induttori perfetti e condensatori perfetti possiedono reattanza ma nessuna resistenza. Tutti i componenti possiedono impedenza e, a causa di questa qualità universale, ha senso tradurre tutti i valori dei componenti (resistenza, induttanza, capacità) in termini comuni di impedenza come primo passo nell’analisi di un circuito CA.

Resistenza, induttore e condensatore perfetti.

L’angolo di fase di impedenza per qualsiasi componente è lo sfasamento tra la tensione attraverso quel componente e la corrente attraverso quel componente.

Per un resistore perfetto, la caduta di tensione e la corrente sono sempre in fase l’una con l’altra, e quindi l’angolo di impedenza di un resistore è detto di essere 0°. Per un induttore perfetto, la caduta di tensione porta sempre la corrente di 90°, e quindi l’angolo di fase di impedenza di un induttore è detto di +90°.

Per un condensatore perfetto, caduta di tensione ritardi sempre corrente di 90°, e così l’angolo di fase impedenza di un condensatore è detto di essere -90°.

Le impedenze in AC si comportano in modo analogo alle resistenze nei circuiti DC: si aggiungono in serie e diminuiscono in parallelo. Una versione rivista della legge di Ohm, basata sull’impedenza piuttosto che sulla resistenza, assomiglia a questa: