Схемы постоянного тока относительно легко анализировать, поскольку ток течет в одном направлении, а сопротивление является основным элементом схемы.Цепи переменного тока, с другой стороны, более сложны, поскольку напряжение и ток меняют направление с заданной частотой. В то время как цепи постоянного тока имеют сопротивление, цепи переменного тока часто обладают сопротивлением и другим свойством, известным как реактивное сопротивление. Импеданс — это комбинация сопротивления и реактивного сопротивления.

Компоненты, известные как резисторы, препятствуют протеканию тока — другими словами, они обладают свойством сопротивления. Резисторы встречаются как в цепях переменного, так и постоянного тока, и энергия, которая не пропускается, отводится в виде тепла. Математически сопротивление — это просто напряжение, деленное на ток.

R = сопротивление (Ом)

V = напряжение (вольты)

I = ток (ампер)

Реактивное сопротивление — это свойство, которое противостоит менять в текущем и содержится как в катушках индуктивности, так и в конденсаторах. Потому что это влияет только меняющийся ток, реактивное сопротивление зависит от мощности переменного тока и зависит от частоты тока. При наличии реактивного сопротивления создается сдвиг фазы между напряжением и током на 90 градусов, причем направление сдвига зависит от того, является ли компонент катушкой индуктивности или конденсатором.

Реактивное сопротивление, возникающее в катушке индуктивности, известно как индуктивное реактивное сопротивление. При наличии индуктивного реактивного сопротивления энергия накапливается в виде изменяющегося магнитного поля и формы волны тока запаздывает форма волны напряжения на 90 градусов. Индуктивное сопротивление вызывается устройствами, в которых провод намотан по кругу, такими как катушки (включая линейные реакторы), душит, и трансформаторы.

X_L = индуктивное реактивное сопротивление (Ом)

f = частота (Гц)

L = индуктивность (Генри)

Реактивное сопротивление, возникающее в конденсаторе, известно как емкостное реактивное сопротивление. Емкостное реактивное сопротивление накапливает энергию в виде изменяющегося электрического поля и вызывает ток в вести напряжение на 90 градусов. Емкость создается, когда две проводящие пластины расположены параллельно друг другу с небольшим расстоянием между ними, заполненные диэлектрический материал (изолятор).

X_C = емкостное реактивное сопротивление (Ом)

C = емкость (фарады)

Импеданс — это комбинация сопротивления и реактивного сопротивления (как индуктивного, так и емкостного). и является комплексным числом, содержащим как действительную, так и мнимую части. (Действительная часть импеданса — это сопротивление, в то время как мнимая часть — это реактивное сопротивление.) Импеданс имеет как величину, так и фазу.

Z = величина полного сопротивления (Ом) в последовательная схема

X_T = общее реактивное сопротивление (Ом) = X_L – X_C

θ = фаза импеданса (градусы)