Активное, индуктивное и ёмкостное сопротивление

Идеальный резистор характеризуется активным сопротивлением R. В синусоидальном режиме ток и напряжение на нём совпадают по фазе, а электрическая энергия необратимо преобразуется в тепло.

Катушка противодействует изменению тока благодаря самоиндукции. Для идеальной индуктивности:

Чем выше частота и индуктивность L, тем больше X_L. В идеальной катушке ток отстаёт от напряжения на 90°. Реальная катушка дополнительно имеет активное сопротивление провода и потери в сердечнике.

Конденсатор накапливает и возвращает энергию электрического поля. Его реактивное сопротивление:

Чем выше частота или ёмкость C, тем меньше X_C. В идеальном конденсаторе ток опережает напряжение на 90°. На постоянном токе после переходного процесса идеальный конденсатор перестаёт проводить ток, а катушка в установившемся режиме ведёт себя как проводник без реактивного падения.

Представим катушку и конденсатор, каждый из которых имеет реактивное сопротивление около 32 Ом при 50 Гц. Если перейти к 100 Гц, индуктивное сопротивление катушки станет примерно 64 Ом, а ёмкостное сопротивление конденсатора — около 16 Ом. Элементы реагируют на изменение частоты противоположно.

Поэтому конденсатор может хорошо пропускать высокочастотную помеху на общий провод, а дроссель — препятствовать её току. В силовой сети эти же зависимости определяют реактивные токи двигателей, трансформаторов и компенсационных конденсаторов.

Двигатели, трансформаторы, дроссели и конденсаторные установки нельзя описывать только активным сопротивлением. Реактивность влияет на ток, фазовый сдвиг, коэффициент мощности, пусковые процессы и резонанс. Неправильно измерять сопротивление обмотки омметром и считать полученное значение полным сопротивлением этой обмотки при 50 Гц — омметр видит в основном активную составляющую.