¿Qué es la impedancia en términos simples (electrónica o en general)?

Las resistencias no almacenan energía, y el flujo de corriente a través de ellas es bastante sencillo y está representado solo por la idea de resistencia. Pero en dispositivos con impedancia, como inductores o condensadores, el dispositivo no solo tiene cierta resistencia al flujo de corriente, sino que también puede almacenar energía de lo que entra y también liberar energía. Entonces esto agrega complicaciones al flujo. El efecto neto de la combinación de resistencia y almacenamiento y liberación de energía es lo que llamamos impedancia. Además, la impedancia puede ser diferente dependiendo de la frecuencia a la que se mide. Entonces puede ser un número que es función de la frecuencia.
Agregado: en realidad, hay dos tipos de acumuladores y liberadores de energía. Operan de diferentes maneras. Los inductores almacenan energía en campos magnéticos y luego pueden liberarla cuando el campo colapsa. Los condensadores, por otro lado, almacenan energía en campos eléctricos, y también pueden liberar la energía cuando el campo eléctrico colapsa.

La impedancia es un término que describe la relación entre la corriente y el voltaje de un circuito que consiste en resistencias, inductores y condensadores: Voltaje = impedancia * corriente. No se usa fuera de la ingeniería eléctrica, excepto en “coincidencia de impedancia”.

Si desea entregar la potencia máxima (= voltaje * corriente) desde un generador a una carga, los dos deben coincidir con la impedancia. Es posible que tenga un generador potente, pero proporciona un alto voltaje y una corriente baja, mientras que su carga necesita un voltaje bajo y una corriente alta. El resultado es que se transfiere poca potencia. Es como usar un Porsche para remolcar un remolque.

La coincidencia de impedancia permite transferir la potencia máxima. Ocurre cuando la impedancia de la carga es el complejo conjugado de la impedancia de la fuente. Por ejemplo, el generador entrega alto voltaje y baja corriente, y eso es exactamente lo que necesita la carga.

Podrías decir: “No aprendí mucho de este libro. Es un buen libro, pero demasiado básico para mí. Hubo un mal partido de impedancia “.

La impedancia eléctrica consta de tres factores que afectan la capacidad de la corriente para fluir en un circuito.

El primero es la resistencia, con la que todos estamos bastante familiarizados.

Si hay un componente variable (CA) en el voltaje, entonces entran en juego los otros factores, la inductancia y la capacitancia.

Para un circuito dado, la capacitancia y la inductancia son constantes, pero la medida en que afectan la corriente está relacionada con la frecuencia de la variación en el voltaje. Esta propiedad se llama reactancia capacitiva y reactancia inductiva.

Para una inductancia dada, la reactancia aumenta con la frecuencia mientras que la capacitancia se comporta en la materia inversa. El efecto de la resistencia del circuito permanece igual independientemente de la frecuencia. Cuando sumas los dos tipos de reactancia y resistencia, obtienes la impedancia.

Por lo tanto, si tuviera que alinear un elemento inductivo (inductor) con un altavoz, el sonido se atenuaría ya que las frecuencias más altas se “bloquearían”, mientras que un condensador produciría un sonido tímido de graves.

Con el voltaje de CA no puede usar la aritmética simple que usa para calcular los resultados con CC. Se necesitan funciones trigonométricas y números complejos (que combinan números reales e imaginarios). Esta es una de las razones por las cuales Edison luchó tan enérgicamente contra la adopción de energía de CA Al igual que Faraday, tenía una intuición tremenda pero no las habilidades matemáticas para hacerlo, por lo que no podía diseñar sistemas de aire acondicionado.

El inductor prototípico es una bobina de alambre y el condensador más básico es dos placas conductoras con una dialéctica entre ellas. En la vida real, los condensadores usan láminas conductoras enrolladas en lugar de las placas. En cuanto a por qué la bobina y las placas tienen las propiedades deseadas, se lo dejaré al lector.

Tome un circuito simple, batería conectada a una resistencia. La batería empuja la corriente a través de la resistencia, que “resiste” esto. Por lo tanto, cuanto mayor sea la resistencia ofrecida, menor será la corriente a través del circuito.

Pero también hay circuitos de CA que involucran condensadores (C) e inductores (L). Cada uno de estos también contribuye a la “resistencia” general que ofrece el circuito, excepto que esta “resistencia” combinada se llama impedancia por la simple razón de que involucra no solo las resistencias, sino también los condensadores e inductores en el circuito. Se “impide” el flujo de corriente a través del circuito. El término reactancia se usa para referirse al componente no resistivo de los condensadores e inductores.

Para ver ejemplos de la vida real, consulte la respuesta del usuario de Quora a ¿Qué significa tener una impedancia de salida alta o baja físicamente? Espero que esto ayude.

La impedancia es el equivalente AC de la resistencia.

¿Has hecho análisis de circuitos con condensadores e inductores?

Los condensadores e inductores se comportan naturalmente como diferenciadores e integradores para voltaje y corriente. Pero eso dificulta el análisis de circuitos (especialmente sin computadoras), porque en cualquier circuito no trivial, habría muchas ecuaciones diferenciales.

Un tipo inteligente descubrió que si sus voltajes son periódicos, en realidad es posible modelar condensadores e inductores exactamente como resistencias, pero con una “resistencia” imaginaria. Y todos los resultados saldrán bien, y el análisis de circuitos ahora es muy fácil porque solo podemos tratar los condensadores e inductores como resistencias.

Llamaron a la reactancia “resistencia falsa”, que es la parte imaginaria de la impedancia (la parte real es la resistencia).

Si aún no está aprendiendo sobre condensadores e inductores, probablemente no tenga mucho sentido. Simplemente no te preocupes por eso por ahora.

Puedes pensar en la impedancia como una versión más generalizada de la resistencia. Es útil para trabajar con sistemas en los que tenemos que observar cómo cambia el rendimiento de un circuito con el tiempo. Representamos la impedancia como un número complejo, donde la parte real es la resistencia simple y antigua. La parte imaginaria se llama reactancia.

Verá altavoces y auriculares especificados por la impedancia: un valor común es 8 ohmios. Ahora, si conecta un ohmímetro a los cables de sus altavoces, no obtendrá 8 ohmios. Esto se debe a que nuestro medidor aplica un voltaje fijo y mide la corriente. La medida no cambia con el tiempo.

La impedancia del altavoz representa la carga que representa en una señal de audio que varía con el tiempo. La medición es más complicada, porque tenemos que examinar las formas de onda de voltaje y corriente.

Esa es una vista muy simplificada. Hay todo tipo de complejidades que surgen en diversas circunstancias. No es tan complicado, pero puede ser un poco torpe hasta que lo domines.

Resistencia -> corriente DC
Impedancia -> corriente alterna

Impedancia = Resistencia + j (Reactancia)

Reactancia = Inductancia o Capacitancia

Inductancia = Causada por elementos inductivos o comportamientos (bajo corriente alterna)
Capacitancia = Causada por elementos capacitivos o comportamientos (bajo corriente alterna)

El significado raíz de la palabra ‘Impedancia’ = ‘Para encadenar los pies’, de ahí el término ‘ped’ (pies). Obviamente, representa un “obstáculo”. En ingeniería eléctrica, cualquier cosa que obstaculice el flujo de electricidad es la impedancia.

La impedancia es la oposición total al flujo de corriente alterna. Es el resultado de la resistencia (oposición a la corriente continua, cualquier señal de tiempo nominal tiene componente de CC) y reactancia (oposición a la corriente debido a la inductancia y la capacitancia).

La resistencia IS de impedancia, que es necesaria para controlar la cantidad de energía entregada a un componente. Para hacerlo simple, piense en ello como un estabilizador de potencia. Demasiada resistencia = no hay suficiente potencia. Muy poca resistencia = demasiado poder.