La fricción de cualquier tipo es una analogía decente para la impedancia, si eso es lo que estaba preguntando.
Sin fricción, las tuercas y los tornillos serían redundantes, no podríamos caminar, los neumáticos de los automóviles no girarían (ni dejarían de rodar si estuvieran en un estado de movimiento)
La impedancia, como la fricción, es buena y mala. Una impedancia lo suficientemente alta y tiene una corriente infinitesimal. La impedancia y la carga lo suficientemente bajas fluirán como si ese bit de circuito no existiera. Cargas de cualquier tipo serían imposibles: altavoces, controladores, motores, refrigeradores, antenas no pueden existir sin impedancia.
para una onda AC simple
[math] v (t) = V_ \ mathrm {peak} \ cdot \ sin (\ omega t + \ phi) [/ math]
donde Vpeak es el voltaje máximo posible alcanzado
[matemática] \ omega = 2 \ pi f [/ matemática] donde f es la frecuencia de la CA
[math] \ phi [/ math] es el cambio de fase, que puede ocurrir debido a componentes como capacitores (parásitos) e inductores presentes en el circuito, en la práctica, siempre hay una diferencia de fase entre Vin y Vout, sin importar cómo pequeña. Esto genera un verdadero desastre en las comunicaciones, porque puede tener dos o más fases superpuestas, y no sabe si la señal que está recibiendo se supone que es un 1 o un 0 …
Matemáticamente hablando, si diferencia la ecuación para V, obtiene I. Pero:
[sin (x)] ‘= – cos (x) así que esto da:
[matemática] i (t) = – I_ \ mathrm {peak} \ cdot \ cos (\ omega t + \ phi) [/ math]
De aquí proviene su cambio de fase teórico de 180 grados.
Tiene sentido si lo piensa: suponiendo una impedancia constante: voltaje máximo, corriente mínima (¡desea mantener el mismo nivel de potencia!)
porque
[matemáticas] P = V \ cdot I (también) = \ frac {V ^ 2} {Z} [/ matemáticas]
La impedancia generalmente se expresa como un número complejo que totaliza la resistencia eléctrica, la reactancia capacitiva y la reactancia inductiva :
[matemática] Z = R + j (X_ \ mathrm {L} + X_ \ mathrm {C}) [/ math], donde j es la parte imaginaria.
En caso de que no lo sepa, un número complejo es un número real que va en dos ejes en lugar de 1. Por lo tanto, no puede cuantificarlos (a> b no tiene sentido). Aquí hay un diagrama de la inductancia:
Por lo general, la capacitancia es un valor positivo hacia X y la inductancia tiene un valor negativo. Las fórmulas para XL, Xc y otros razonamientos se pueden encontrar en el artículo de la wiki Impedancia eléctrica.
Una aplicación directa de impedancia viene en circuitos de filtro y líneas de transmisión. Hagámoslo simple para un filtro RC simple, en una configuración de paso bajo. Este tipo de filtro es crucial para audio, radio y circuitos digitales por igual.
Se llama paso bajo, porque permitirá que pasen las frecuencias bajas, pero no las altas.
Echemos un vistazo a este circuito desde un punto de vista intuitivo. Vin, un voltaje de CA, pasa a través de R, tiene la corriente limitada por esta resistencia y va a Vout. El condensador de Vout a tierra quiere permanecer completamente cargado, pero a medida que aumenta la frecuencia, ya no puede hacerlo, por lo que todo el exceso de energía se va a un ciclo de carga / descarga de este pequeño dispositivo de almacenamiento de carga.
La ecuación para la reactancia debida a la capacitancia es:
[matemática] X_ \ matemática {C} = \ frac {j} {2 \ pi fC} [/ matemática], donde C es el valor de la capacitancia. Observe cómo la frecuencia se arrastra en esta ecuación …
entonces, debido a que R y Xc están en serie, la impedancia total es aditiva:
[matemática] Z = R + X_ \ matemática {C} = R + \ frac {j} {2 \ pi fC} [/ matemática]
En efecto, el circuito A que tiene Z = 13 + j89 ohm y el circuito B que tiene Z = 2 + 100 ohm no significan nada.
¿Cuál es la frecuencia donde Zin = Zout (coincidencia de impedancia)?
¿Cuál es la atenuación (pérdida de voltaje) del circuito A frente al circuito B?
son mejores preguntas que hacer para comparar los 2 circuitos.
A altas frecuencias> 30MHz), un trozo de cable deja de comportarse como cable y sus parámetros R, L, C comenzarán a afectar la forma de las señales de salida. Esto se llama teoría de la línea de transmisión y es la razón principal por la cual las placas base de las computadoras se parecen: es increíblemente difícil diseñar un circuito a esa escala para señales de GHz …