A impedância eléctrica é a quantidade de oposição que um circuito apresenta à mudança de corrente ou tensão.
As duas principais formas de escrever uma impedância são: (ver a 2ª figura, "plano de impedância complexo")
- com a resistência "R" (parte real) e a reactância "X" (parte imaginária), por exemplo Z = 1 + 1 j {\displaystyle Z=1+1j}
- com uma grandeza e uma fase (o tamanho Z estilo de jogo Z à esquerda, à direita, à esquerda, à direita, à esquerda e à esquerda
e o ângulo ∠ θ θ estilo de jogo em ângulo
), por exemplo Z = 1.4 ∠ 45 ∘ {\displaystyle Z=1.4 ângulos 45^{\circ }}}, por exemplo Z = 1.4 ∠ 45 ∘
(1,4 ohm a 45 graus)
A Impedância e a resistência são bastante semelhantes:
No caso de resistência, uma resistência resiste a qualquer corrente que a atravesse. Quanto maior for a resistência, maior será a tensão necessária para se conseguir uma determinada corrente. A fórmula é:
V = R ∗ I {\i} , onde V é a voltagem, R é a resistência, e I é a corrente.
Em caso de impedância, um indutor resiste a alterações da corrente e o condensador resiste a alterações da tensão.
A principal diferença entre resistência e impedância é a palavra "mudança", a taxa de mudança afecta a impedância. Normalmente a "mudança" é expressa como uma frequência, o número de vezes por segundo que a corrente ou tensão muda de direcção. As fórmulas são:
Para o indutor: Z = j 2 π f L {\i1}displaystyle Z=j2\pi fL,}
Para o condensador: Z = 1 j 2 π f C {\displaystyle Z={\frac {1}{j2\pi fC}}}}
Onde Z é o símbolo da impedância, j é o número imaginário - 1 {\sqrt {-1}}} π {\i}
é a constante pi, f é a frequência, L é a indutância e C é a capacitância. As unidades para a resistência e a impedância são as mesmas, o ohm com o símbolo Ω {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle {\displaystyle }
(ómega capital).
Como indicado pelas fórmulas acima, a impedância varia dependendo da frequência, por exemplo, a zero Hertz, ou DC, a impedância do indutor é zero, o mesmo que um curto-circuito, e a impedância do condensador é infinita, o mesmo que um circuito aberto. A maioria dos sinais são a soma de muitas ondas sinusoidais a várias frequências (ver a transformação de fourier para mais detalhes), e cada um deles experimenta uma impedância diferente.
De modo semelhante à resistência, quanto maior for a impedância, maior será a tensão necessária para se conseguir uma determinada corrente. A fórmula é:
V = Z ∗ I {\i} , onde V é a voltagem, Z é a impedância, e I é a corrente.
A nível físico, simplificando muitas coisas:
- a resistência é causada pelas colisões dos electrões com os átomos dentro das resistências.
- a impedância num condensador é causada pela criação de um campo eléctrico.
- a impedância num indutor é causada pela criação de um campo magnético.
Uma diferença importante entre a resistência e a impedância é que uma resistência dissipa a energia, aquece, mas um indutor e um condensador armazenam a energia e podem devolver essa energia à fonte quando esta vai abaixo.
Se a impedância da fonte, cabo e carga não forem todos iguais, então uma fracção do sinal é reflectida de volta para a fonte, desperdiçando energia e criando interferências. A razão do reflexo pode ser calculada com:
Γ = Z L - Z S Z L + Z S {\i1}displaystyle Gamma ={Z_{L}-Z_{S} {\i}over Z_{L}+Z_{S}} onde Γ {\i1}displaystyle Gamma {\i}
(gama capital) é o coeficiente de reflexão, Z S {\displaystyle Z_{S}}
é a impedância da fonte, Z L {\displaystyle Z_{L}}
é a impedância da carga.
Qualquer meio que possa ter uma onda tem uma impedância de onda, mesmo espaço vazio (a luz é uma onda electromagnética e pode viajar no espaço) tem uma impedância de cerca de 377 Ω {\displaystyle {\displaystyle \displaystyle \displaystyle \displaystyle \displaystyle} .




