Reaktanz ist ein fundamentales Konzept in der Elektrotechnik und beschreibt den Widerstand, den induktive und kapazitive Bauelemente dem Wechselstrom in einem elektrischen Schaltkreis entgegensetzen. Im Gegensatz zum ohmschen Widerstand, der Energie in Wärme umwandelt, speichert die Reaktanz Energie und gibt sie wieder an den Stromkreis ab, ohne dass es zu einem Netto-Energieverbrauch kommt. Sie ist frequenzabhängig, was bedeutet, dass ihr Wert mit der Frequenz des angelegten Wechselstroms variiert. Die Einheit der Reaktanz ist wie beim ohmschen Widerstand das Ohm (Ω).

Die induktive Reaktanz (XL) entsteht in Spulen (Induktivitäten) und ist direkt proportional zur Frequenz des Wechselstroms und zur Induktivität der Spule. Ihre Formel lautet XL = 2πfL, wobei 'f' die Frequenz in Hertz (Hz) und 'L' die Induktivität in Henry (H) darstellt. Eine Spule wirkt einem schnellen Stromwechsel entgegen, indem sie ein magnetisches Feld aufbaut und wieder abbaut. Bei hohen Frequenzen ist die induktive Reaktanz sehr groß, was bedeutet, dass die Spule einen hohen Widerstand gegen den Wechselstrom bietet. Bei Gleichstrom (Frequenz f=0) ist die induktive Reaktanz null, sodass eine ideale Spule keinen Widerstand bietet und den Gleichstrom ungehindert passieren lässt. Die Spannung eilt dem Strom in einer idealen Induktivität um 90 Grad voraus.

Die kapazitive Reaktanz (XC) tritt bei Kondensatoren (Kapazitäten) auf und ist umgekehrt proportional zur Frequenz des Wechselstroms und zur Kapazität des Kondensators. Die Formel hierfür ist XC = 1/(2πfC), wobei 'f' die Frequenz in Hertz (Hz) und 'C' die Kapazität in Farad (F) ist. Ein Kondensator speichert elektrische Ladung. Bei Gleichstrom lädt sich der Kondensator vollständig auf und blockiert dann den weiteren Stromfluss, da seine kapazitive Reaktanz gegen unendlich geht. Bei Wechselstrom lädt und entlädt sich der Kondensator kontinuierlich, wodurch ein Stromfluss ermöglicht wird. Bei hohen Frequenzen ist die kapazitive Reaktanz sehr klein, was bedeutet, dass der Kondensator einen geringen Widerstand bietet. Bei einer idealen Kapazität eilt der Strom der Spannung um 90 Grad voraus.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen Reaktanz und ohmschem Widerstand ist die Phasenverschiebung, die sie zwischen Strom und Spannung verursachen. Während bei einem rein ohmschen Widerstand Strom und Spannung in Phase sind, führen Induktivitäten zu einer Stromnacheilung von 90 Grad (Spannung eilt Strom vor), und Kapazitäten zu einer Stromvoreilung von 90 Grad (Strom eilt Spannung vor). Die Kombination aus ohmschem Widerstand (R) und Reaktanz (X) in einem Wechselstromkreis wird als Impedanz (Z) bezeichnet. Die Impedanz ist eine komplexe Größe, die sowohl den Betrag des Widerstands als auch die Phasenverschiebung berücksichtigt: Z = R + jX, wobei 'j' die imaginäre Einheit ist. Die Reaktanz X ist die Summe aus induktiver und kapazitiver Reaktanz: X = XL - XC.

Die Kenntnis und Kontrolle der Reaktanz ist von entscheidender Bedeutung für das Design und die Analyse von Wechselstromschaltungen. Sie spielt eine zentrale Rolle in der Filtertechnik, wo Spulen und Kondensatoren verwendet werden, um bestimmte Frequenzbereiche zu blockieren oder durchzulassen (z.B. Tiefpass-, Hochpass- oder Bandpassfilter). Auch in Resonanzkreisen, wie sie in Radioempfängern zur Frequenzabstimmung verwendet werden, ist die Reaktanz fundamental. Hier heben sich induktive und kapazitive Reaktanz bei einer bestimmten Resonanzfrequenz gegenseitig auf (XL = XC), was zu einem rein ohmschen Verhalten des Kreises führt. Des Weiteren ist die Reaktanz wichtig für die Blindleistungskompensation in Stromnetzen, um den Leistungsfaktor zu verbessern und Übertragungsverluste zu minimieren.