Come calcolare la reattanza
Introduzione
La reattanza induttiva di un induttore dipende dalla sua induttanza e dalla frequenza applicata. La reattanza aumenta linearmente con la frequenza. È possibile esprimere questo come una formula per calcolare la reattanza ad una particolare frequenza. Nel corso dei nostri studi molto spesso affrontiamo degli argomenti piuttosto difficili. Tra questi argomenti, quelli riguardanti l'elettronica, il più delle volte, creano non pochi grattacapi. Una delle tematiche piuttosto ostiche da affrontare nel campo dell'elettronica, è la reattanza. In questa breve guida attraverso i vari passi vedremo semplicemente come calcolare la reattanza.
Occorrente
- libro di elettronica
- PC o smartphone
- Calcolatrice scientifica
- Connessione internet
Aumento della frequenza
Cominciamo col dire che la reattanza è quella sezione ipotizzata dell'impedenza che, viene affrontata in elettronica nello studio di un circuito elettrico a corrente alternata. La reattanza solitamente si rappresenta graficamente con la lettera X. Essa si misura in ohm, la stessa unità di misura dell'impedenza. La reattanza genera una discrepanza di fase tra la tensione del circuito e la fase della corrente che lo attraversa. In un circuito totalmente capacitivo o induttivo, l'impedenza consiste, dunque, alla sola reattanza capacitiva o induttiva. La reattanza di un induttore o condensatore si calcola attraverso la somma algebrica delle loro singole reattanze.Dall'equazione di cui sopra per la reattanza induttiva, si può vedere che se si aumentasse la frequenza o l' induttanza , aumenterebbe anche il valore complessivo della reattanza induttiva. Quando la frequenza si avvicina all'infinito, anche la reattanza degli induttori aumenterebbe all'infinito agendo come un circuito aperto.Tuttavia, quando la frequenza si avvicina a zero o DC, la reattanza degli induttori diminuirà fino a zero, fungendo da cortocircuito. Ciò significa che la reattanza induttiva è "proporzionale" alla frequenza.
In altre parole, la reattanza induttiva aumenta con la frequenza, rendendo X L piccolo alle basse frequenze e X L alto alle alte frequenze.
Quindi possiamo vedere che in DC un induttore ha reattanza zero (cortocircuito), alle alte frequenze un induttore ha reattanza infinita (circuito aperto).
Relazione costitutiva
La reattanza di un induttore è sostanzialmente la resistenza, corrispondente in ohm, alla frequenza di lavoro. Conoscerne il valore è utile alla calibrazione degli attenuatori, accoppiatori di qualunque genere e filtri. La relazione costitutiva degli induttori si rappresenta attraverso la seguente formula "v=L*di/dt". "L" raffigura l'induttanza, appunto, dell'induttore. Prendendo in considerazione la proprietà di derivazione dei fasori, abbiamo la seguente formula "V=j?LI". Per cui l'impedenza, cioè il rapporto tra il fasore della corrente e quello della tensione, è dunque "Z=j?L". Da quest'ultima formula possiamo ottenere abbastanza agevolmente la formula della reattanza induttiva, quindi dell'induttore, cioè "X=?L".
Valore della reattanza
La reattanza di un condensatore, attraversato da una corrente alternata, è quella capacitiva. Anch'essa si misura in ohm, come quella induttiva, ed è la resistenza alla frequenza di lavoro. Conoscere il valore della reattanza capacitiva è utile alla calibrazione degli attenuatori, accoppiatori di qualunque tipo e filtri. La relazione costitutiva del condensatore è "i=C*dv/dt". Ove "C" rappresenta la capacità del condensatore. Assumendo la proprietà di derivazione dei fasori, abbiamo la seguente formula "I=j?CV". Da quest'ultima possiamo, attraverso qualche passaggio algebrico, ottenere l'impedenza del condensatore cioè "Z=V/I=1/j?C=-(j/?C)". L'impedenza, formata del tutto dalla sezione immaginaria, permette di ottenere la reattanza capacitiva attraverso questa formula "X=-1/?C".
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Consigli
- Cercate di studiare approfonditamente le basi dell'elettronica. Purtroppo in assenza della basilari conoscenze elettroniche, non può affrontare questo argomento.