L'impedenza, indicata con Z, è un'espressione dell'opposizione che un componente, circuito o sistema elettronico offre alla corrente elettrica alternata e / o diretta L'impedenza è una quantità vettoriale (bidimensionale) costituita da due scalari indipendenti (unidimensionali) fenomeni: resistenza e reattanza.
La resistenza, indicata con R, è una misura della misura in cui una sostanza si oppone al movimento degli elettroni tra i suoi atomi: più facilmente gli atomi cedono e / o accettano elettroni, minore è la resistenza, che è espressa in numero reale positivo ohm La resistenza è osservata con corrente alternata (AC) e anche con corrente continua (DC). Esempi di materiali a bassa resistenza, noti come conduttori elettrici, includono rame, argento e oro.Le sostanze ad alta resistenza sono chiamate isolanti o dielettrici e includono materiali come polietilene, mica e vetro. è classificato come semiconduttore. Esempi sono silicio, germanio e arseniuro di gallio.
La reattanza, indicata con X, è un'espressione della misura in cui un componente, circuito o sistema elettronico immagazzina e rilascia energia quando la corrente e la tensione fluttuano con ogni ciclo CA La reattanza è espressa in numero ohm immaginario. ma non per DC. Quando AC passa attraverso un componente che contiene reattanza, l'energia potrebbe essere immagazzinata e rilasciata sotto forma di un campo magnetico, nel qual caso la reattanza è induttiva (indicata con + jXL); oppure l'energia potrebbe essere immagazzinata e rilasciata sotto forma di un campo elettrico, nel qual caso la reattanza è capacitiva (indicata con -jXC). La reattanza è convenzionalmente moltiplicata per la radice quadrata positiva di -1, che è il numero immaginario unitario chiamato operatore j, per esprimere Z come un numero complesso della forma R + jXL (quando la reattanza netta è induttiva) o R - jXC ( quando la reattanza netta è capacitiva).
L'illustrazione mostra un piano di coordinate modificato per denotare impedenze di numeri complessi. La resistenza appare sull'asse orizzontale, spostandosi verso destra (la metà sinistra di questo piano di coordinate non viene normalmente utilizzata perché nella pratica comune non si incontrano resistenze negative. ) La reattanza induttiva appare sull'asse immaginario positivo, muovendosi verso l'alto La reattanza capacitiva è rappresentata sull'asse immaginario negativo, muovendosi verso il basso Ad esempio, un'impedenza complessa composta da 4 ohm di resistenza e + j5 ohm di reattanza induttiva è indicata come a vettore dall'origine al punto sul piano corrispondente a 4 + j5.
Nei circuiti in serie, resistenze e reattanze si sommano indipendentemente. Supponiamo che una resistenza di 100.00 ohm sia collegata in un circuito in serie con un'induttanza di 10.000? H. A 4.0000 MHz, l'impedenza complessa è:
ZRL = R + jXL = 100.00 + j251.33
Se un condensatore di 0.0010000? F viene inserito al posto dell'induttore, l'impedenza complessa risultante a 4.0000 MHz è:
ZRC = R - jXC = 100.00 - j39.789
Se tutti e tre i componenti sono collegati in serie, le reattanze si sommano, producendo un'impedenza complessa di:
ZRLC = 100 + j251.33 - j39.789 = 100 + j211.5
Questo è l'equivalente di un resistore da 100 ohm in serie con un induttore avente + j211.5 ohm di reattanza A 4.0000 MHz, questa reattanza è rappresentata da un'induttanza di 8.415? H, come determinato inserendo i numeri nella formula per reattanza induttiva e lavorando all'indietro (vedere la definizione di per questa formula e per la formula corrispondente per la reattanza capacitiva).
I circuiti RLC paralleli sono più complicati da analizzare rispetto ai circuiti in serie.Per calcolare gli effetti della reattanza capacitiva e induttiva in parallelo, le quantità vengono convertite in suscettività induttiva e suscettività capacitiva.La suscettività è il reciproco della reattanza.La sospettanza si combina con la conduttanza, che è il reciproco della resistenza, per formare l'ammettenza complessa, che è il reciproco dell'impedenza complessa.Interi volumi sono stati dedicati agli aspetti teorici e pratici di resistenza, conduttanza, reattanza, suscettività, impedenza e ammettenza. è consigliato per ulteriori studi.