امپدانس الکتریکی

ارائه گرافیکی تراز امپدانس مختلط
امپدانس (به انگلیسی: impedance) در مهندسی برق، میزان مخالفت در برابر جریان متناوب است که توسط تأثیر ترکیبی مقاومت و راکتانس در یک مدار پدیدار می‌شود.
از نظر کمی، امپدانس یک عنصر مداری دو-پایانه‌ای برابر نسبت نمایش مختلط ولتاژ سینوسی بین پایانه‌هایش، به نمایش مختلط جریانی است که از آن جاری می‌شود. در کل، امپدانس به فرکانس ولتاژ سینوسی بستگی دارد.
امپدانس مفهوم مقاومت را به مدار جریان متناوب (AC) گسترش می‌دهد، و هم اندازه و هم فاز دارد، برخلاف مقاومت که فقط اندازه دارد.
امپدانس یک عدد مختلط است، و واحد آن مشابه مقاومت است، یعنی واحد SI آن اهم (Ω) است. نماد آن معمولاً Z است، و می‌تواند با نوشتن اندازه و فاز آن در حالت قطبی به صورت |Z|∠θ نمایش یابد. با این حال، نمایش عدد مختلط کارتزین معمولاً برای اهداف آنالیز مدار قدرت بیشتری دارد.
مفهوم امپدانس برای انجام آنالیز AC شبکه‌های الکتریکی مفید است، زیرا امکان ارتباط ولتاژ و جریان سینوسی را توسط یک قانون خطی ساده می‌دهد. در شبکه‌های چند درگاهی، تعریف دو پایانه‌ای امپدانس ناکافی است، اما ولتاژ مختلط در درگاه‌ها و جریانی که از آن رد می‌شود هنوز توسط ماتریس امپدانس به صورت خطی مرتبط هستند.
وارون امپدانس ادمیتانس (به انگلیسی: admittance) است، که واحد SI آن زیمنس است که قبلاً مهو (mho) نام داشت.
وسایلی که برای اندازه‌گیری امپدانس الکتریکی استفاده می‌شود، تحلیل‌گر (آنالایزر) امپدانس نام دارد.
امپدانس الکتریکی، مفهوم کلی‌تر مقاومت الکتریکی، و مقدار مقاومتی است که تحت یک اختلاف پتانسیل متناوب در برابر جریان الکتریکی متناوب ظاهر می‌شود. مقدار امپدانس، عددی حقیقی یا مختلط است که بنابر قانون اهم از نسبت ولتاژ به جریان به دست می‌آید. امپدانس با نماد  Z 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.
امپدانس الکتریکی اندازه‌گیری مقاومتی است که مدار هنگام اعمال ولتاژ به جریان می‌دهد. اصطلاح امپدانس مختلط ممکن است به صورت متناوب استفاده شود. از نظر کمی، امپدانس یک عنصر مدار دو ترمیناله نسبت نمایش مختلط یک ولتاژ سینوسی بین پایانه‌های آن به نمایش مختلط جریان جاری در آن است. به‌طور کلی، امپدانس به فرکانس ولتاژ سینوسی بستگی دارد. امپدانس مفهوم مقاومت در مدارهای AC را توسعه می‌دهد و برخلاف مقاومت، که فقط دارای اندازه است، دارای اندازه و فاز می‌باشد. هنگامی که یک مدار با جریان مستقیم (DC) هدایت می‌شود، هیچ تمایزی بین مقاومت و امپدانس وجود ندارد. و مقاومت را می‌توان به عنوان امپدانس با زاویه فاز صفر تصور کرد. مفهوم امپدانس برای انجام تجزیه و تحلیل AC شبکه‌های الکتریکی مفید است، زیرا اجازه می‌دهد رابطه بین ولتاژ سینوسی و جریان مربوطه را با یک قانون ساده خطی بیان نمود. در شبکه‌های با پورت‌های متعدد، تعریف دو ترمینالی برای امپدانس ناکافی است، اما ولتاژهای مختلط در پورت‌ها و جریان‌های جریان یافته از طریق آنها هنوز هم به صورت خطی با ماتریس امپدانس مرتبط هستند.
امپدانس یک عدد مختلط، با همان واحدهای مقاومت است، که واحد SI آن اهم (Ω) است. نماد آن معمولاً Z است و ممکن است با نوشتن بزرگی و فاز آن به صورت Z∠θ نشان داده شود. با این حال، نمایش عدد مختلط کارتزینی اغلب برای اهداف تجزیه و تحلیل مدار قدرتمندتر است. متقابل امپدانس، ادمیتانس است که واحد SI آن زیمنس است که به صورت رسمی‌تر mho گفته می‌شود. ابزارهایی که برای اندازه‌گیری امپدانس الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، آنالایزر امپدانس نامیده می‌شوند. اصطلاح امپدانس توسط الیور هویزاید در ژوئیه ۱۸۸۶ ابداع شد. آرتور کنلی اولین کسی بود که در سال ۱۸۹۳ با اعداد مختلط امپدانس را نشان داد. علاوه بر مقاومت همان‌طور که در مدارهای DC دیده می‌شود، امپدانس در مدارهای AC شامل اثر القایی ولتاژ در رساناها توسط میدان‌های مغناطیسی (اندوکتانس)، و ذخیره الکترواستاتیک بار ناشی از ولتاژهای بین رساناها (خازن) است. امپدانس ناشی از این دو اثر در مجموع به عنوان مقاومت القایی (ری اکتانس) شناخته می‌شود و قسمت موهومی امپدانس مختلط را تشکیل می‌دهد؛ در حالی که مقاومت قسمت حقیقی آن را تشکیل می‌دهد. امپدانس به عنوان نسبت دامنه فرکانس ولتاژ به جریان تعریف می‌شود. به عبارت دیگر، این نسبت ولتاژ به جریان برای یک نمایی مختلط منفرد در یک فرکانس خاص ω است.
برای یک جریان سینوسی یا ولتاژ ورودی، شکل قطبی امپدانس مختلط، مرتبط با دامنه و فاز ولتاژ و جریان است. به خصوص:
بزرگی امپدانس مختلط، نسبت دامنه ولتاژ به دامنه جریان است.
فاز امپدانس مختلط، اختلاف فاز میان جریان و ولتاژ است.