¿Qué se entiende por ‘impedancia de carga’ y cómo se formula?

Además de la “resistencia”, hay otros dos componentes fundamentales que afectan la corriente que fluye en un circuito de CA: “capacitancia” e “inductancia”. Estos también actúan como resistencia, excepto que su resistencia a la corriente cambia en proporción a la frecuencia de las fluctuaciones de voltaje de la señal, la velocidad a la que la corriente fluye a través del circuito.

Muchos dispositivos electrónicos tienen combinaciones de resistencias, condensadores e inductores conectados en circuitos, junto con componentes ‘activos’ como transistores o válvulas que proporcionan amplificación o actúan como interruptores. La “resistencia” total de un circuito tan complejo que involucra resistencias, condensadores e inductores se considera como un compuesto y eso es lo que se conoce como “impedancia” y se mide en ohmios.

Cualquier dispositivo que genera un voltaje tiene lo que se llama una impedancia de salida , el valor de la impedancia de su propio circuito interno como ‘visto’ desde el exterior, o medido a través de sus terminales de salida. Del mismo modo, cualquier dispositivo destinado a recibir una entrada de voltaje tiene una impedancia de entrada , la impedancia “vista” por cualquier otro equipo conectado a sus entradas, o la impedancia medida a través de los terminales de entrada.

El voltaje de salida de la fuente que se desarrolla a través de la impedancia de entrada del destino se conoce como la impedancia de carga, o simplemente la carga que pasa el voltaje de la señal de la fuente al destino. Las impedancias de entrada y salida afectarán la corriente que fluye alrededor del circuito.

Por ejemplo, uso transceptores de estado sólido en los rangos de HF, VHF y UHF, y la impedancia de salida de todos estos equipos es fija, y generalmente de 50 ohmios. La antena es la “carga” en el transceptor, esto significa que las antenas que uso con estos transceptores deben tener una impedancia de 50 ohmios para una coincidencia correcta y para la máxima eficiencia. Si no, necesito usar un circuito externo que consiste en una bobina y un condensador, conocido como circuito L / C, para “hacer coincidir” la carga con la salida del transceptor.

Lectura adicional: comprensión de la impedancia

La impedancia de carga está presente cuando la carga no solo tiene componentes reales puramente resistivos (resistencias), sino que también tiene componentes reactivos (inductor y condensador). Los componentes reactivos consisten en una impedancia imaginaria, mientras que los componentes resistivos consisten en una impedancia real.

Se puede ver como las resistencias disipan energía cuando se le aplica voltaje. Pero los condensadores e inductores almacenan energía cuando se le aplica voltaje, no se disipan (los ideales), por lo tanto, su impedancia es imaginaria.

Así es como el inductor almacena energía:

Forma un campo magnético cuando se aplica voltaje sobre él.

Para el condensador:

Forma un campo eléctrico entre sus placas debido a las cargas opuestas acumuladas en cada placa.

Y cuando tiene impedancia real e imaginaria en su carga, obtiene:

Tenga en cuenta que el condensador y la impedancia del inductor tienen un multiplicando imaginario ‘j’.

Para comprender mejor la impedancia del inductor y del condensador:

impedancia del inductor: j * 2 * pi * frecuencia * L

impedancia del condensador: 1 / (j * 2 * pi * frecuencia * C)

Cuando se diseñan sistemas eléctricos / electrónicos, normalmente se realizan en bloques funcionales donde cada bloque pasa una señal eléctrica al siguiente para su procesamiento de alguna manera. Una carga o impedancia de carga es un concepto de algo conectado a la salida de un bloque funcional que extrae algo de corriente de él. Podría ser una resistencia conectada a una fuente de alimentación o un amplificador buffer conectado a un oscilador. Es la impedancia de entrada del siguiente bloque funcional en la cadena.

El uso de este concepto nos permite analizar un circuito o sistema en puntos clave y, por lo tanto, dividir el diseño en bloques funcionales con requisitos específicos de entrada y salida. Por lo tanto, una impedancia de carga es la impedancia compleja de una carga que está conectada a un circuito. Una impedancia compleja tiene tanto resistencia como reactancia, por lo que la magnitud y la fase entre el voltaje y la corriente cambiarán con la frecuencia.