Key Difference – Resistência vs Reatância
Componentes elétricos como resistores, indutores e capacitores têm algum tipo de obstrução para a corrente que passa por eles. Enquanto os resistores reagem tanto à corrente contínua quanto à corrente alternada, indutores e capacitores respondem apenas a variações de correntes ou corrente alternada. Esse obstáculo à corrente desses componentes é conhecido como impedância elétrica (Z). A impedância é um valor complexo na análise matemática. A parte real desse número complexo é chamada de resistência (R), e apenas resistores puros têm resistência. Capacitores e indutores ideais contribuem para a parte imaginária da impedância que é conhecida como reatância (X). Assim, a principal diferença entre resistência e reatância é que a resistência é uma parte real da impedância de um componente, enquanto a reatância é uma parte imaginária da impedância de um componente. Uma combinação desses três componentes em circuitos RLC cria impedância no caminho da corrente.
O que é Resistência?
Resistência é o obstáculo que a tensão enfrenta ao conduzir uma corrente através de um condutor. Se uma grande corrente deve ser conduzida, a tensão aplicada às extremidades do condutor deve ser alta. Ou seja, a tensão aplicada (V) deve ser proporcional à corrente (I) que passa pelo condutor, conforme estabelecido pela lei de Ohm; a constante para esta proporcionalidade é a resistência (R) do condutor.
V=I X R
Condutores têm a mesma resistência independentemente de a corrente ser constante ou variável. Para corrente alternada, a resistência pode ser calculada usando a Lei de Ohm com tensão e corrente instantâneas. A resistência medida em Ohms (Ω) depende da resistividade do condutor (ρ), comprimento (l) e área da seção transversal (A) onde,
A resistência também depende da temperatura do condutor, pois a resistividade muda com a temperatura da seguinte maneira. onde ρ 0 refere-se à resistividade especificada na temperatura padrão T0 que geralmente é a temperatura ambiente, e α é o coeficiente de resistividade da temperatura:
Para um dispositivo com resistência pura, o consumo de energia é calculado pelo produto de I2 x R. Como todos esses componentes do produto são valores reais, a potência consumida pela resistência será um poder real. Portanto, a potência fornecida a uma resistência ideal é totalmente utilizada.
O que é Reatância?
Reatância é um termo imaginário no contexto matemático. Tem a mesma noção de resistência em circuitos elétricos e compartilha a mesma unidade Ohms (Ω). A reatância ocorre apenas em indutores e capacitores durante uma mudança de corrente. Portanto, a reatância depende da frequência da corrente alternada através de um indutor ou capacitor.
No caso de um capacitor, ele acumula cargas quando uma tensão é aplicada aos dois terminais até que a tensão do capacitor corresponda à fonte. Se a tensão aplicada for com uma fonte CA, as cargas acumuladas são devolvidas à fonte no ciclo negativo da tensão. À medida que a frequência aumenta, menor é a quantidade de cargas armazenadas no capacitor por um curto período de tempo, pois o tempo de carga e descarga não muda. Como resultado, a oposição do capacitor ao fluxo de corrente no circuito será menor quando a frequência aumentar. Ou seja, a reatância do capacitor é inversamente proporcional à frequência angular (ω) da CA. Assim, a reatância capacitiva é definida como
C é a capacitância do capacitor e f é a frequência em Hertz. No entanto, a impedância de um capacitor é um número negativo. Portanto, a impedância de um capacitor é Z=– i / 2 π fC. Um capacitor ideal está associado apenas a uma reatância.
Por outro lado, um indutor se opõe a uma mudança de corrente através dele criando uma força contra eletromotriz (fem) através dele. Esta fem é proporcional à frequência da alimentação CA e, sua oposição, que é a reatância indutiva, é proporcional à frequência.
A reatância indutiva é um valor positivo. Portanto, a impedância de um indutor ideal será Z=i2 π fL. No entanto, deve-se sempre observar que todos os circuitos práticos também consistem em resistência, e esses componentes são considerados em circuitos práticos como impedâncias.
Como resultado dessa oposição à variação da corrente por indutores e capacitores, a variação de tensão através dele terá um padrão diferente da variação da corrente. Isso significa que a fase da tensão CA é diferente da fase da corrente CA. Devido à reatância indutiva, a mudança de corrente tem um atraso da fase de tensão, ao contrário da reatância capacitiva onde a fase de corrente está adiantada. Em componentes ideais, este avanço e atraso tem uma magnitude de 90 graus.
Figura 01: Relações de fase tensão-corrente para um capacitor e um indutor.
Esta variação da corrente e tensão em circuitos CA são analisadas através de diagramas fasoriais. Devido à diferença das fases de corrente e tensão, a potência fornecida a um circuito reativo não é totalmente consumida pelo circuito. Parte da energia fornecida será devolvida à fonte quando a tensão for positiva e a corrente for negativa (como quando o tempo=0 no diagrama acima). Em sistemas elétricos, para uma diferença de ϴ graus entre as fases de tensão e corrente, cos(ϴ) é chamado de fator de potência do sistema. Este fator de potência é uma propriedade crítica para controle em sistemas elétricos, pois faz com que o sistema funcione de forma eficiente. Para a potência máxima a ser utilizada pelo sistema, o fator de potência deve ser mantido fazendo ϴ=0 ou quase zero. Como a maioria das cargas em sistemas elétricos são geralmente cargas indutivas (como motores), bancos de capacitores são usados para a correção do fator de potência.
Qual é a diferença entre Resistência e Reatância?
Resistência vs Reatância |
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| Resistência é a oposição a uma corrente constante ou variável em um condutor. É a parte real da impedância de um componente. | Reatância é a oposição a uma corrente variável em um indutor ou capacitor. A reatância é a parte imaginária da impedância. |
| Dependência | |
| A resistência depende das dimensões, resistividade e temperatura do condutor. Não muda devido à frequência da tensão CA. | A reatância depende da frequência da corrente alternada. Para indutores, é proporcional e, para capacitores, é inversamente proporcional à frequência. |
| Fase | |
| A fase da tensão e da corrente através de um resistor é a mesma; ou seja, a diferença de fase é zero. | Devido à reatância indutiva, a mudança de corrente tem um atraso da fase de tensão. Na reatância capacitiva, a corrente está adiantada. Em uma situação ideal, a diferença de fase é de 90 graus. |
| Potência | |
| O consumo de energia devido à resistência é a potência real e é o produto da tensão pela corrente. | A energia fornecida a um dispositivo reativo não é totalmente consumida pelo dispositivo devido à corrente atrasada ou adiantada. |
Resumo – Resistência vs Reatância
Componentes elétricos como resistores, capacitores e indutores criam um obstáculo conhecido como impedância para a corrente fluir através deles, que é um valor complexo. Resistores puros têm uma impedância de valor real conhecida como resistência, enquanto indutores ideais e capacitores ideais têm uma impedância de valor imaginário chamada reatância. A resistência ocorre tanto nas correntes contínuas quanto nas alternadas, mas a reatância ocorre apenas nas correntes variáveis, fazendo assim uma oposição para mudar a corrente no componente. Enquanto a resistência é independente da frequência de AC, a reatância muda com a frequência de AC. A reatância também faz uma diferença de fase entre a fase de corrente e a fase de tensão. Esta é a diferença entre resistência e reatância.
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