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Reactance(리액턴스)

 

전류의 흐름은 resistance, capacitance, inductance에 의해서 방해를 받는다. 이러한 방해를 임피던스(impedance; Z)라고 하고 그 중에서 capacitor와 inductor에 의한 방해를 리액턴스(reactance; X)라고 한다. Reactance가 resistance와 다른 점은 reactance는 주파수에 따라 변하는 함수라는 점이다. 즉 주파수에 따라서 값이 커지기도 하고 작아지기도 한다. 또 하나 다른 점은 전류와 전압 사이의 위상을 90도 단위로 바꾼다는 것이다. 위상 개념이 들어가기 때문에 임피던스를 표현할 때는 복소수의 개념을 이용한다. 그래서 임피던스는 다음과 같이 표현이 된다.

 

캐퍼시터에 의한 리액턴스를 capacitive reactance라고 하는데, 이 리액턴스는 주파수가 커질수록 작아지고 또한 캐퍼시턴스가 커질수록 작아진다. 이것을 식으로 표현한 것이 아래이다.

 

앞에 마이너스(-)가 붙는 이유는 전압이 전류보다 90도 뒤쳐지기 때문이다(복소평면의 마이너스 Y축 상에 값을 갖는다).

인덕터에 의한 리액턴스를 inductive reactance 라고 하는데, 이 리액턴스는 주파수가 커질수록 커지며 인덕턴스가 커질수록 커진다. 이것을 식으로 표현한 것이 아래이다.

 

인덕티브 리액턴스는 전압이 전류보다 90도 앞선다(복소평면의 플러스 Y축 상에 값을 갖는다). 두 리액턴스 값은 복소평면에서 Y축에 표시되고 레지스턴스 값은 위상이 없기 때문에 X축의 플러스 축 상에 표시가 된다. 위 두 리액턴스를 합치면 리액턴스는 다음과 같다.

 

아래 그림은 임피던스의 각 성분에 따라서 어떠한 관계가 형성되는지에 대해서 설명하고 있다. 리액턴스 성분이 없다면 임피던스는 레지스턴스와 같아진다. 리액턴스 성분 중 인덕티브한 성분과 캐퍼시티브한 성분이 같지 않다면 둘 중에 하나의 성분이 주요하게 작용할 것이다. 그리고 아무리 캐퍼시티브하거나 인덕티브하더라도 레지스턴스 성분이 있으면 위상은 정확히 90도의 관계가 아니라 -90도에서 +90도 사이의 값을 갖게 된다