Elektriese impedansie

Impedansie is 'n veralgemening van die reaksie op 'n aangelegde spanning V van die drie soorte elektroniese komponente (RLC) wat in 'n stroombaan of netwerk aangetref kan word. Die veralgemening berus op die gebruik van komplekse getalle. Die spanning kan 'n wisselspanning V(ω) met 'n frekwensie ω wees.

R: Resistor
Vir 'n resistor is die impedansie Z gelyk aan die elektriese weerstand:                           

Hierdie impedansie is 'n reële getal en dit hang nie van die frekwensie af nie.

Vir induktors en kapasitors is dit egter imaginêre getalle en is dit 'n funksie van die frekwensie

L: Induktor

waar
  die induktiewe reaktansie is,
  die hoek frekwensie is,
 L die induktansie is,
 f die frekwensie is, en
 j die imaginêre eenheid is.

Die imaginêre eenheid word gewoonlik as  geskryf en nie as  nie om verwarring met die elektriese stroom I te voorkom.

C: Kapasitor
 
 waar
  die kapasitiewe reaktansie is,
  die hoek-frekwensie is,
 C die kapasitansie is,
 f die frekwensie is, en
 j die imaginêre eenheid is.

Konfigurasies
Hoe die komponente ,  en  gekombineer moet word, hang van die konfigurasie van die stroomkring af.

Series
In 'n serieskonfigurasie kan impedansies gewoon opgetel word. Byvoorbeeld vir 'n weerstand R en 'n kapasitor C in series:

Die totale impedansie is 'n komplekse getal wat se waarde van die frekwensie afhang,

Parallel
In parallel moet die resiprook opgetel word:

Tydkonstante
Die grootheid RC word die RC-tydkonstante genoem. 

Die eenheid van hierdie konstante is in sekondes en dit is 'n weergawe van die hoeveelheid tyd dat dit vereis om die kapasitor 63,2% te vul.
Byvoorbeeld 'n resistor van 1 [kΩ] saam met 'n kapasitor van 2 [μF] gee 'n tydkonstante van

Ohm se wet; fasors 

Die komplekse impedansie Z kan soos alle komplekse getalle in 'n Arganddiagram in die komplekse vlak weergegee word. Die weerstandbydrae R is reëel en dus het dit 'n argument (fasehoek) . Die L en C-bydraes is egter imaginêr en hulle fasehoeke is  en 

Die stroom I kan bereken word deur Ohm se wet te veralgemeen:

Omdat die komplekse impedansie  'n komplekse getal is, het dit gewoonlik 'n argument (fasehoek)  wat nie gelyk aan nul is nie. Daardeur sal die stroom I 'n andere fase het as die spanning V. Dit word met die term fasor aangedui.

Resonansie
By 'n serieskonfigurasie van 'n induktor en 'n kapasitor kan resonansie optree:

Vir 'n bepaalde waarde van die frekwensie kan die impedansie nul word:

In die praktyk sal daar egter altyd 'n resistorkomponent wees wat hierdie resonansie sal demp.

Resonansie in 'n stroomkring kan lei tot die uitsaai van radiogolwe of hulle ontvangs en dit is die basis van hoe 'n radio werk.

Verwysings

Elektroniese komponente