Réactance
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La réactance est la partie imaginaire de l’impédance : elle représente l’opposition d’un élément réactif — inductance ou condensateur — aux variations de courant alternatif. Contrairement à la résistance, la réactance ne dissipe pas d’énergie ; elle la stocke temporairement dans un champ magnétique (inductance) ou électrique (condensateur).
Symbole : X. Unité : ohm (Ω). Réactance inductive : X_L = 2πfL (croît avec la fréquence) ; réactance capacitive : X_C = 1 / (2πfC) (décroît avec la fréquence).
Valeurs de réactance à 50 Hz pour des équipements courants
| Équipement | Réactance X à 50 Hz | Remarque |
|---|---|---|
| Câble Cu 2,5 mm² en milieu libre | X_L ≈ 0,08 – 0,10 Ω/km | Négligeable pour des longueurs < 50 m en résidentiel |
| Moteur asynchrone 2,2 kW (stator) | X_L ≈ 8 – 15 Ω | Limite le courant de démarrage avec résistance de stator |
| Condensateur de démarrage 10 µF | X_C = 1/(2π×50×10⁻⁵) ≈ 318 Ω | Fournit le déphasage nécessaire au champ tournant |
| Filtre LC antiparasites (résonance à f₀) | X_L = X_C à f₀ | Impédance minimale à f₀, maximum hors résonance |
Impédance, angle de phase et chute de tension
L’impédance totale d’un circuit combine résistance et réactance selon : Z = √(R² + X²), et l’angle de déphasage entre tension et courant vaut φ = arctan(X / R).
Dans les câbles de distribution longue distance, la réactance inductive (X_L) s’ajoute à la résistance résistive (R) pour calculer la chute de tension réelle. En basse tension résidentielle, les longueurs de câble sont suffisamment courtes pour que X_L reste négligeable devant R, et la NF C 15-100 autorise à ne calculer la chute de tension que sur la résistance pour les circuits de moins de 100 m.
Lors du calcul du courant de court-circuit en tête de tableau, la réactance de la source (transformateur HTA/BT ou réseau Enedis) et celle des câbles limitent le courant de défaut. En pratique, l’impédance de boucle mesurée à la prise de courant (méthode « Zs » de la NF C 15-100) intègre R et X du circuit complet.
En installation réelle
Lors de la vérification de la protection des personnes dans un tableau électrique, l’électricien mesure l’impédance de boucle Zs avec un contrôleur d’installation. Cette valeur tient compte de la résistance et de la réactance du câble ainsi que de l’impédance de la source. Pour qu’un disjoncteur de 16 A déclenche en moins de 0,4 s sur défaut phase-terre, le courant de défaut doit dépasser 5 × In = 80 A, ce qui impose Zs ≤ 230 / 80 ≈ 2,9 Ω.
La réactance capacitive intervient également dans le comportement de l’interrupteur différentiel face aux courants de fuite haute fréquence : les câbles longs créent une capacité parasite par rapport à la terre qui génère un courant de fuite à 50 Hz pouvant provoquer des déclenchements intempestifs.
Les variateurs de vitesse et alimentations à découpage génèrent des courants de fuite haute fréquence qui transitent par les capacités parasites (réactances capacitives) des câbles d’alimentation. Un différentiel de type A ou F, adapté aux courants redressés et pulsés, est préférable à un type AC dans ces configurations pour éviter les déclenchements non justifiés.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre réactance et résistance ?
La résistance dissipe l’énergie sous forme de chaleur (loi de Joule) ; la réactance la stocke temporairement sans la consommer. Une résistance pure a un facteur de puissance de 1 ; une réactance pure a un facteur de puissance de 0. En pratique, tout conducteur réel associe les deux : résistance ohmique des fils et réactance inductive due à leur inductance propre.
La réactance d’un câble change-t-elle avec la température ?
Non directement : la réactance inductive X_L = 2πfL dépend de l’inductance L, qui est déterminée par la géométrie du câble (diamètre, espacement des conducteurs, perméabilité magnétique). La température n’affecte pas significativement ces paramètres géométriques. En revanche, la résistance R du câble augmente avec la température, ce qui modifie l’impédance totale Z et l’angle de phase φ.
Comment la résonance entre X_L et X_C peut-elle créer des problèmes ?
Lorsque X_L = X_C à la fréquence du réseau (ou d’une harmonique), l’impédance du circuit tombe à sa valeur minimale (résistance seule) et le courant peut atteindre des valeurs très élevées — c’est la résonance série. Dans les installations avec bancs de condensateurs de compensation et transformateurs, une harmonique de rang élevé peut exciter cette résonance et provoquer des surintensités destructrices dans les condensateurs.
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