Ulteriori informazioni sulla resistenza R, induttanza L e capacità C

Nell'ultimo passaggio abbiamo parlato della relazione tra la resistenza R, l'induttanza L e la capacità C; ora discuteremo alcune informazioni in più su di esse.

Per quanto riguarda il motivo per cui induttori e condensatori generano reattanze induttive e capacitive nei circuiti CA, l'essenza risiede nelle variazioni di tensione e corrente, che si traducono in variazioni di energia.

Per un induttore, quando la corrente varia, anche il suo campo magnetico cambia (cambia energia). Sappiamo tutti che nell'induzione elettromagnetica, il campo magnetico indotto ostacola sempre la variazione del campo magnetico originale, quindi all'aumentare della frequenza, l'effetto di questo ostacolo diventa più evidente, ovvero l'aumento dell'induttanza.

Quando la tensione di un condensatore varia, anche la quantità di carica sulla piastra dell'elettrodo varia di conseguenza. Ovviamente, più rapidamente varia la tensione, più rapido e intenso è lo spostamento della quantità di carica sulla piastra dell'elettrodo. Lo spostamento della quantità di carica è in realtà la corrente. In parole povere, più rapidamente varia la tensione, maggiore è la corrente che scorre attraverso il condensatore. Ciò significa che il condensatore stesso ha un effetto di blocco minore sulla corrente, il che significa che la reattanza capacitiva diminuisce.

In sintesi, l'induttanza di un induttore è direttamente proporzionale alla frequenza, mentre la capacità di un condensatore è inversamente proporzionale alla frequenza.

Quali sono le differenze tra la potenza e la resistenza di induttori e condensatori?

I resistori consumano energia sia nei circuiti CC che CA e le variazioni di tensione e corrente sono sempre sincronizzate. Ad esempio, la figura seguente mostra le curve di tensione, corrente e potenza dei resistori nei circuiti CA. Dal grafico, si può vedere che la potenza del resistore è sempre stata maggiore o uguale a zero e non sarà mai minore di zero, il che significa che il resistore ha assorbito energia elettrica.

Nei circuiti a corrente alternata, la potenza assorbita dai resistori è chiamata potenza media o potenza attiva, indicata dalla lettera maiuscola P. La cosiddetta potenza attiva rappresenta solo le caratteristiche di consumo energetico del componente. Se un determinato componente ha un consumo energetico, allora il consumo energetico è rappresentato dalla potenza attiva P per indicare l'entità (o la velocità) del suo consumo energetico.

Condensatori e induttori non consumano energia, ma la immagazzinano e la rilasciano. Tra questi, gli induttori assorbono energia elettrica sotto forma di campi magnetici di eccitazione, che a loro volta la convertono in energia del campo magnetico, per poi rilasciarla in energia elettrica, ripetendo il processo ininterrottamente. Allo stesso modo, i condensatori assorbono energia elettrica e la convertono in energia del campo elettrico, rilasciando al contempo l'energia del campo elettrico e convertendola in energia elettrica.

Induttanza e capacità, ovvero il processo di assorbimento e rilascio di energia elettrica, non consumano energia e chiaramente non possono essere rappresentate da potenza attiva. Sulla base di ciò, i fisici hanno definito un nuovo termine, potenza reattiva, rappresentato dalle lettere Q e Q.