Entendendo Condutância, Susceptância e Admitância em Circuitos AC

O que é Condutância?

Na análise de circuitos DC, o conceito que serve como inverso da resistência é chamado de condutância. Torna-se especialmente útil ao simplificar redes de resistores em paralelo:

Rparalelo = 1 / (1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn)

Enquanto adicionar resistores em paralelo reduz a resistência geral, condutâncias simplesmente se acumulam. Matematicamente, condutância é o reciproco da resistência: G = 1/R. Cada termo 1/R na equação de resistência paralela é, de fato, uma condutância.

Resistência quantifica o quanto um componente se opõe ao fluxo de elétrons, enquanto condutância mede o quão prontamente elétrons podem passar. Onde "resistência" é uma medida de oposição, "condutância" é uma medida de capacidade.

Historicamente, condutância era expressa em mhos (ohms soletrado ao contrário). Hoje a unidade SI é o Siemens (símbolo S). Em fórmulas, o símbolo G denota condutância.

Elementos reativos — indutores e capacitores — se opõem a mudanças de corrente ao longo do tempo em vez de fornecer uma resistência constante. Essa oposição dependente do tempo é chamada de reatância e também é medida em ohms.

O que é Susceptância?

Assim como a condutância complementa a resistência, o reciproco da reatância é chamado de susceptância. É definida como B = 1/X e, como a condutância, é medida em Siemens.

O símbolo para susceptância é B — a mesma letra que denota densidade de fluxo magnético em eletromagnetismo, mas em análise de circuitos refere-se exclusivamente à parte imaginária da admitância.

Reatância vs. Susceptância

A terminologia espelha a de resistência e condutância: reatância descreve como um circuito resiste a mudanças de corrente ao longo do tempo, enquanto susceptância descreve o quão prontamente um circuito aceita uma corrente variável no tempo.

Ao avaliar várias reatâncias puras em paralelo, é frequentemente mais fácil converter cada reatância X em sua susceptância B correspondente, somar os valores B, e então tomar o reciproco para obter a reatância equivalente:

Xparalelo = 1 / (1/X1 + 1/X2 + … + 1/Xn)

Susceptâncias, como condutâncias, somam em paralelo e combinam em série. Ambas são quantidades escalares. No entanto, quando elementos resistivos e reativos coexistem, uma única quantidade escalar não basta mais.

Em redes mistas, os conceitos de impedância (Z, medida em ohms) e seu reciproco, admitância (Y, medida em Siemens), tornam-se essenciais. Impedância é um número complexo que encapsula tanto resistência quanto reatância; admitância é seu reciproco complexo.

O que é Admitância?

Admitância, denotada Y e medida em Siemens, é o reciproco da impedância. Enquanto a impedância quantifica o quanto um circuito impede AC, a admitância quantifica o quanto ele permite o fluxo de corrente.

Como a impedância é uma quantidade complexa, a admitância também é complexa. Calculadoras científicas modernas podem lidar com aritmética complexa tanto na forma polar quanto retangular, então você pode raramente precisar usar as figuras separadas para susceptância (B) ou admitância (Y) explicitamente. No entanto, entender seu significado permanece valioso.

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