Susceptansa

Definicija i osnovni izraz

Susceptansa (oznaka: B) je imaginarna komponenta admitanse (Y) u elektrotehnici i predstavlja mjeru reaktivne provodnosti električnog kola. Dok konduktansa (G) opisuje gubitke zbog otpora, susceptansa opisuje sposobnost kola da privremeno pohranjuje energiju u električnom (kapacitivna susceptansa) ili magnetskom polju (induktivna susceptansa). Mjerna jedinica susceptanse je simens (S), kao i kod admitanse.

Susceptansa se definiše kao imaginarni dio admitanse:

Y=G+jB

gdje je:

• Y – admitansa (S),
• G – konduktansa (realni dio, S),
• B – susceptansa (imaginarni dio, S).

Ukoliko je kolo čisto reaktivno (bez gubitaka, R = 0), admitansa postaje čisto imaginarna:

Y=jB

Vrste susceptanse

Susceptansa može biti:

1. Kapacitivna susceptansa (B₉) – pozitivna vrijednost, karakteristična za kondenzatore.
2. Induktivna susceptansa (Bₗ) – negativna vrijednost, karakteristična za kalemove.

1. Kapacitivna susceptansa (B₉)

Kondenzator u izmjeničnom kolu stvara kapacitivnu susceptansu:

BC​=ωC

gdje je:

• ω = 2πf – kružna frekvencija (rad/s),
• C – kapacitet (F).

Fizičko značenje:

• Što je veći kapacitet (C) ili frekvencija (f), to je veća kapacitivna susceptansa.
• Kondenzator "propusti" više struje na višim frekvencijama.

2. Induktivna susceptansa (Bₗ)

Kalem u izmjeničnom kolu stvara induktivnu susceptansu:

BL​=−ωL1​

gdje je:

• L – induktivitet (H).

Fizičko značenje:

• Što je veći induktivitet (L) ili niža frekvencija (f), to je veća induktivna susceptansa (po apsolutnoj vrijednosti).
• Kalem "usporava" promjene struje i stvara negativnu fazu.

Ukupna susceptansa u kolu

Ako kolo sadrži i kapacitivne i induktivne elemente, ukupna susceptansa je:

B=BC​+BL​=ωC−ωL1​

Posebni slučajevi:

1. B > 0 – kolo je kapacitivno (dominira kondenzator).
2. B < 0 – kolo je induktivno (dominira kalem).
3. B = 0 – kolo je u rezonanciji (XL = XC).

Fazorski prikaz i utjecaj na struju i napon

Susceptansa utječe na fazni pomak između struje i napona:

• Kapacitivna susceptansa (B₉ > 0) – struja prethodi naponu za 90°.
• Induktivna susceptansa (Bₗ < 0) – struja kasni za naponom za 90°.

Fazorski odnos:

I=Y⋅V=(G+jB)⋅V

Primjena susceptanse u analizi kola

1. Paralelni RLC krug

Ukupna admitansa paralelnog RLC kruga:

Y=R1​+j(ωC−ωL1​)

Rezonantna frekvencija (B = 0):

ω0​=LC​1​

2. Kompenzacija reaktivne snage

U energetskim mrežama, susceptansa se koristi za:

• Poboljšanje faktora snage (dodavanjem kondenzatora za kompenzaciju induktivnosti).
• Smanjenje gubitaka u dalekovodima.