امپدانس الکتریکی

ارائه گرافیکی تراز امپدانس مختلط
امپدانس الکتریکی مقدار مقاومتی است که تحت یک اختلاف پتانسیل در برابر جریان الکتریکی ظاهر می‌شود. مقدار امپدانس یک عدد حقیقی یا مختلط است که بنابر قانون اهم از نسبت ولتاژ به جریان به دست می‌آید. امپدانس با نماد نمایش داده می‌شود.
در مداری که تحت ولتاژ و جریان متناوب قرار دارد، مقادیر ولتاژ و جریان تحت تبدیل فازبردار به صورت مختلط نمایش داده می‌شوند و در نتیجه امپدانس، عددی مختلط خواهد بود. بنابراین در یک مدار با ولتاژهای مستقیم، امپدانس عددی حقیقی خواهد بود.
قانون اهم
بر طبق این قانون هرگاه دمای یک رسانای فلزی ثابت باشد نسبت اختلاف پتانسیل دو سر رسانا به شدت جریانی که از ان عبور می‌کند مقدار ثابتی است که این نسبت را مقاومت الکتریک رسانا می‌نامیم و از رابطه R=V/I تبیعیت می‌کند که در ان V یا ولتاژ برحسب ولت و I یا جریان بر حسب امپر و R بر حسب اهم است. تقریبا تمام مقاومت‌های خطی از رابطه بالا پیروی می‌کنند.
جریان و ولتاژ مرکب
امپدانس کلی در یک مدار می‌تواند با یک مقاومت یا یک جعبه برچسب دار نشان داده شود
مثالی از راه حلی خلاقانه
گوشه‌های فاز در این معادلات برای امپدانس القاگرها و خازن‌ها نشان می‌دهد که ولتاژ در خازن، جریان را با اختلاف فاز پس می‌زند در حالی که ولتاژ در یک القاگر، جریان را به اندازه به جلو می‌راند. از آنجا که دامنه نوسان ولتاژ و جریان باهم برابرند لذا می‌توان گفت که بزرگی امپدانس برابر با یک است
مقاومت و رآکتانس
مقاومت رسانا
معمولا مواد را از جنبه رسانایی به سه دسته کلی
۱-مواد رسانا :موادی که حرارت و جریان الکتریکی را به خوبی از خود عبور می‌دهند مانند فلزاتی از قبیل (طلا، مس، آهن و…)
رسانایی این مواد تحت تاثیر دما دستخوش تغییراتی می‌شود و با بالا رفتن دما مقاومت آن‌ها زیاد می‌شود و با پایین آمدن دما
مقاومت‌های آن‌ها نیز پایین می‌اید که حتی در دماهای خیلی پایین حالت ابر رسانا نیز رخ می‌دهد.
معمولا در دمای ثابت مقاومت را با توجه به سطح (مساحت) مقطع جسم، طول جسم و خصوصیات فیزیکی جسم (جنس جسم و….) و از ربطه
R=(L/A)اندازه‌گیری می‌کنند که در ان R یا مقاومت بر حسب اهم، L یا طول رسانا برحسب متر و A مساحت سطح مقطع بر حسب متر
-مربع می‌باشد و  نیز رسانایی ویژه رسانا می‌باشد که به خصوصیات ذاتی ماده بر می‌گردد و در آزمایشگاه اندازه‌گیری می‌شود. لازم به توضیح بسیار مهم است که مقاومت به اختلاف پتانسیل و جریان عبوری وابسته نیست بلکه جنس و شکل ماده بستگی
دارد که از رابطه بالا همین نتیجه قابل استنباط می‌باشد.
۲- مواد نیمه رسانا: این دسته از مواد دارای هدایت الکتریکی کمتری بوده ولی ویژگی مطرح آن قابل کنترل بودن هدایت آن است.
مواد نیمه رسانا مانند سیلیسیوم (سیلیکن) و ژرمانیوم را می‌توان نام برد. تغییرات رسانایی مواد نیمه رسانا تابع عواملی چون تحریک نوری و تغییرات دما و خلوص آتها است چراکه مواد نیمه رسانا رسانایی جالبی ندارند ولی بعد از افزایش مقداری ناخالصی رسانایی آن‌ها بشدت افزایش می‌یابد از مواد نیمه رسانا در ساختمان دیودها استفاده می‌شود.
۳- مواد عایق که از نظر هدایت الکتریکی در ولتاژهای پایین بهره مناسبی ندارند.
رآکتانس
خازن و سلف در هنگام عبور جریان از آن‌ها دارای مقادیری مقاومت موهومی می‌شوند که به آن‌ها راکتانس می‌گویند و معمولا آن را با X نشان می‌دهند
راکتانس ظرفیتی (رآکتانس خازنی
راکتانس القایی
ترکیب امپدانس‌ها
همان طوری‌که می‌دانیم امپدانس خازن از رابطه jXc- بدست می‌اید که در ان Xc=۱/cاست به Xcراکتانس خازن می‌گویند.
در حالت کلی امپدانس خازن از رابطه Z=-j/c محاسبه می‌گردد. در برخورد با امپدانس‌ها همان کاری را می‌کنیم که با مقاومت‌ها می‌کنیم نکته‌ای که این جا مطرح می‌شود رابطه  است. که این رابطه =۲f که دران f فرکانس و  فرکانس زاویه‌ای می‌باشد.
و امپدانس سلف نیز از رابطه Z=jXl محاسبه می‌گردد که Xl=L و در نتیجه Z=jl است.
نکته بسیار مهم آن است که: با توجه به رابطه‌ی=۲f و رابطه Z=-j/c در خازن و رابطه Z=jL در سلف نتیجه می‌شود که:
در فرکانسهای خیلی بالا امپدانس سلف خیلی بالا است (مدار باز می‌شود) و در همان فر کانس بالا امپدانس خازن به سمت صفر میل می‌کند (اتصال کوتاه)
ودر حالت فرکانس خیلی پایین مطالب فوق عکس می‌گردد
ترکیب سری
گفتیم که در واحد امپدانس الکتریکی اهم است و می‌توان با آن مانند یک مقاومت برخورد کرد یعنی در اتصال (ترکیب) سری امپدانس‌ها تک تک امپدانس‌ها با هم جمع شود یعنی Z=Z ۱ +Z ۲ +Z ۳ +…Z n می‌باشد
مثال دو امپدانس سری دار یم که اولی با مقدار Z ۱ 1=۶+j۸و دومی با مقدار Z ۲ =۳+j۴ مباشد امپدانس کلی برابر است با Z=۹+j۱۲
200px
ترکیب موازی
200px
وقتی دو مقاومت را به‌طور موازی با هم قرار دهید و پایه‌های آن‌ها را به هم وصل کنید
به این ترکیب، ترکیب موازی گفته می‌شود.
اندازه‌گیری امپدانس:
مجموع راکتانس و مقاومت برابر با امپدانس می‌باشد و با حرف z نمایش می‌دهند