Impedenza

Limpedenza, in elettrotecnica, è una grandezza fisica che rappresenta l'opposizione di un circuito al passaggio di una corrente elettrica alternata, o, più in generale, di una corrente variabile. È esprimibile come numero complesso ed è data dal rapporto tra tensione e corrente. Se i fasori sono definiti su bipoli diversi (o su porte diverse di un n-porta) viene solitamente chiamata transimpedenza. Comunemente l'impedenza è indicata con  e la sua unità di misura è l'ohm.

Definizione 
Il concetto di impedenza generalizza la legge di Ohm estendendola ai circuiti funzionanti in regime sinusoidale (comunemente detta corrente alternata): in regime di corrente continua rappresenta infatti la resistenza elettrica.

Essa tiene conto dei fenomeni di consumo di energia elettrica e dei fenomeni di accumulo di energia elettromagnetica. L'impedenza è descritta matematicamente da un numero complesso, la cui parte reale rappresenta il fenomeno dissipativo e corrisponde alla resistenza elettrica, R, nella schematizzazione con elementi in serie; la parte immaginaria, detta reattanza, X, è associata ai fenomeni energetici di accumulo.

Indicando con V e I i numeri complessi che rappresentano i fasori di tensione e corrente, l'impedenza è esprimibile come:

dove con j si è indicata l'unità immaginaria. Il modulo dell'impedenza corrisponde alla radice quadrata della somma del quadrato della resistenza e del quadrato della reattanza:

Il suo argomento è:

In notazione polare, o esponenziale, l'impedenza si rappresenta come:

Il reciproco dell'impedenza è detto ammettenza:

.

Esistono circuiti, ovviamente non passivi, in grado di cambiare segno sia alla parte reale che alla parte immaginaria di una qualsiasi impedenza passiva. Questi componenti (che possono essere schematizzati come doppi bipoli) sono comunemente detti NIC (da negative impedance converter).

Impedenza per componente

Impedenza di un resistore 
L'impedenza di un resistore non dipende dalla frequenza e il fasore ha parte immaginaria nulla. Si può direttamente esprimere il valore della sua resistenza senza alcuna variazione.

Impedenza di un condensatore 
L'impedenza di un condensatore è puramente immaginaria e inversamente proporzionale al valore della frequenza.

Impedenza di un induttore 
L'impedenza di un induttore è puramente immaginaria e direttamente proporzionale al valore della frequenza.

Impedenza in serie e parallelo 

Se poniamo N impedenze in serie abbiamo:

In parallelo:

Impedenza caratteristica del vuoto 

L'impedenza caratteristica del vuoto,  è una costante universale definita come:

dove
  è la permeabilità magnetica del vuoto
  è la permittività elettrica del vuoto

Nelle unità del Sistema Internazionale si ha:

La propagazione di un'onda elettromagnetica nel vuoto avviene con impedenza pari a questa costante.

Note

Voci correlate 
Analizzatore di impedenza
Ammettenza
 Bioimpedenziometria
 Conduttanza
 Filtro attivo
 Resistenza elettrica
 Reattanza
 Suscettanza

Altri progetti

Collegamenti esterni 
 
 Circuiti RLC serie: Bipoli RLC serie. Reattanza, impedenza, risonanza di tensione
 Circuiti RLC parallelo: Bipoli RLC parallelo.  Ammettenza, risonanza di corrente
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