Réactance électrique

Réactance électrique

Article principal: Inductance

la réactance Inductive est une propriété exposée par une inductance, et la réactance inductive existe basée sur le fait qu’un courant électrique produit un champ magnétique autour de lui. Dans le contexte D’un circuit alternatif (bien que ce concept s’applique à chaque changement de courant), ce champ magnétique change constamment en raison du courant qui oscille d’avant en arrière., C’est ce changement de champ magnétique qui induit un autre courant électrique à circuler dans le même fil (contre-EMF), dans une direction telle qu’elle s’oppose à l’écoulement du courant à l’origine responsable de la production du champ magnétique (connue sous le nom de loi de Lenz). Par conséquent, la réactance inductive est une opposition au changement de courant à travers un élément.

pour un inducteur idéal dans un circuit alternatif, l’effet inhibiteur sur la variation du flux de courant entraîne un retard, ou un déphasage, du courant alternatif par rapport à la tension alternative., Plus précisément, une inductance idéale (sans résistance) entraînera un retard du courant sur la tension d’un quart de cycle, ou de 90°.

dans les systèmes d’alimentation électrique, la réactance inductive (et la réactance capacitive, cependant la réactance inductive est plus courante) peut limiter la capacité d’alimentation d’une ligne de transmission CA, car la puissance n’est pas complètement transférée lorsque la tension et le courant sont déphasés (détaillé ci-dessus)., C’est-à-dire que le courant circulera pour un système déphasé, mais la puissance réelle à certains moments ne sera pas transférée, car il y aura des points pendant lesquels le courant instantané est positif tandis que la tension instantanée est négative, ou vice versa, ce qui implique un transfert de puissance négatif. Par conséquent, le travail réel n’est pas effectué lorsque le transfert de puissance est « négatif ». Cependant, le courant circule toujours même lorsqu’un système est déphasé, ce qui provoque le réchauffement des lignes de transmission en raison du flux de courant., Par conséquent, les lignes de transmission ne peuvent chauffer que beaucoup (sinon elles s’affaisseraient physiquement trop, en raison de l’expansion thermique des lignes de transmission métalliques), de sorte que les opérateurs de lignes de transmission ont un « plafond » sur la quantité de courant qui peut circuler à travers une ligne donnée, et une réactance inductive excessive peut limiter la capacité Les fournisseurs d’énergie utilisent des condensateurs pour décaler la phase et minimiser les pertes, en fonction des modèles d’utilisation.,

X L = ω L = 2 π f L {\displaystyle X_{L}=\omega L=2\pi fL}

La moyenne du courant circulant dans l’inductance L {\displaystyle \scriptstyle {L}} en série avec une source de tension alternative sinusoïdale d’amplitude RMS d’Un {\displaystyle \scriptstyle {A}} et la fréquence f {\displaystyle \scriptstyle {f}} est égale à:

je L = A ω L = 2 π f .L. {\displaystyle I_{L}={A \over \omega L}={A \2\pi fL}.,}

comme une onde carrée a plusieurs amplitudes aux harmoniques sinusoïdales, le courant moyen traversant une inductance L {\displaystyle \scriptstyle {l}} en série avec une source de tension CA À Onde Carrée d’amplitude RMS A {\displaystyle \scriptstyle {A}} et de fréquence f {\displaystyle \scriptstyle {f}} est égal à:

I L = A π 2 8 ω l = a π 16 F l {\displaystyle I_{l}={a\pi ^{2} \over 8\OMEGA l}={a\pi \over 16fl}}

tout conducteur de dimensions finies a une inductance; l’inductance est rendue plus grande par les multiples spires D’une bobine électromagnétique., La loi de Faraday sur l’induction électromagnétique donne la contre-emf E {\displaystyle\scriptstyle {\mathcal {E}}} (tension opposée au courant) en raison d’un taux de variation de la densité de flux magnétique B {\displaystyle \ scriptstyle {B}} à travers une boucle de courant.

E = – D Φ B d T {\displaystyle {\mathcal {E}}=-{{D \Phi _{B}} \over dt}}

pour une inductance constituée d’une bobine avec N {\displaystyle \ scriptstyle N} boucles cela donne.

E = − N D Φ B D T {\displaystyle {\mathcal{E}}=-N{d \Phi _{B} \ over dt}}

la contre-CEM est la source de l’opposition au flux de courant., Un courant continu constant a un taux de changement nul et voit une inductance comme un court-circuit (il est généralement fabriqué à partir d’un matériau à faible résistivité). Un courant alternatif a un taux de changement moyen dans le temps qui est proportionnel à la fréquence, ce qui provoque l’augmentation de la réactance inductive avec la fréquence.

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