Impedenza

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L'impedenza, in elettrotecnica, è una grandezza fisica che rappresenta la forza di 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 Z e la sua unità di misura è l'ohm.

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DefinizioneModifica

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

Le impedenze in un circuito si possono indicare sia come scatole rettangolari, sia come serpentine (in modo analogo ai resistori).

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:

{\frac {\mathbf {V} }{\mathbf {I} }}=\mathbf {Z} =R+jX

dove con j si è indicata l'unità immaginaria. Il modulo dell'impedenza corrisponde al rapporto dei valori efficaci di tensione e corrente:

|\mathbf {Z} |={\sqrt {R^{2}+X^{2}}}

Il suo argomento è:

\theta =\arctan \left({\frac {X}{R}}\right)

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

\mathbf {Z} =|\mathbf {Z} |e^{i\theta }

Il reciproco dell'impedenza è detto ammettenza:

\mathbf {Y} ={\frac {1}{\mathbf {Z} }}

.

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).