Impedancia eléctrica


En ingeniería eléctrica , la impedancia es la oposición a la corriente alterna que presenta el efecto combinado de resistencia y reactancia en un circuito . [1]

Cuantitativamente, la impedancia de un elemento de circuito de dos terminales es la relación entre la representación compleja del voltaje sinusoidal entre sus terminales y la representación compleja de la corriente que fluye a través de él. [2] En general, depende de la frecuencia del voltaje sinusoidal.

La impedancia extiende el concepto de resistencia a los circuitos de corriente alterna (CA) y posee tanto magnitud como fase , a diferencia de la resistencia, que solo tiene magnitud.

La impedancia es un número complejo , con las mismas unidades que la resistencia, cuya unidad SI es el ohmio ( Ω ). Su símbolo suele ser Z , y se puede representar escribiendo su magnitud y fase en la forma polar | Z | ∠θ . Sin embargo, la representación de números complejos cartesianos suele ser más potente para fines de análisis de circuitos.

La noción de impedancia es útil para realizar análisis de CA de redes eléctricas , porque permite relacionar voltajes y corrientes sinusoidales mediante una ley lineal simple. En redes de puertos múltiples , la definición de impedancia de dos terminales es inadecuada, pero los voltajes complejos en los puertos y las corrientes que fluyen a través de ellos todavía están relacionados linealmente por la matriz de impedancia . [3]

El término impedancia fue acuñado por Oliver Heaviside en julio de 1886. [4] [5] Arthur Kennelly fue el primero en representar la impedancia con números complejos en 1893. [6]


Una representación gráfica del plano de impedancia complejo
Las impedancias generalizadas en un circuito se pueden dibujar con el mismo símbolo que una resistencia (US ANSI o DIN Euro) o con un cuadro etiquetado.
Un suministro de CA que aplica un voltaje , a través de una carga , impulsando una corriente
Los ángulos de fase en las ecuaciones para la impedancia de capacitores e inductores indican que el voltaje a través de un capacitor se atrasa de la corriente a través de él por una fase de , mientras que el voltaje a través de un inductor se adelanta a la corriente a través de él por . Las amplitudes idénticas de voltaje y corriente indican que la magnitud de la impedancia es igual a uno.