El terme impedància s’utilitza habitualment si algú connecta un altaveu ( amplificador ) per a un sistema d'àudio normalment es tracta d'un nombre d'Ohms, que s'imprimeix regularment al costat de moltes entrades o d'un sòcol de sortida. Tot i que la propietat de la impedància és menys coneguda, la paraula impedància s'utilitza en moltes disciplines d'enginyeria per referir-se a un oponent a la feina feta. De tota manera, aquest article fa referència particularment a la impedància elèctrica, que descriu un efecte combinat de resistència (R), reactància inductiva (XL) i reactància capacitiva (XC) en un circuit de corrent altern, ja sigui que es produeixi en un sol component o en un conjunt circuit.
Què és la impedància elèctrica?
La impedància elèctrica (també coneguda com a 'impedància' en resum) és una addició de la definició de resistència a un corrent altern (CA). Això significa que la impedància inclou tant la resistència (oposició del corrent elèctric que causa calor) com la reactància (una mesura d’aquest corrent oposició alternatiu), en detall, l’oposició adjacent als corrents elèctrics. A la corrent continu (CC), la impedància elèctrica és la mateixa que la resistència, excepte que no es manté en els circuits de corrent altern.
Impedància elèctrica
La impedància també pot ser diferent de la resistència quan un circuit de CC continua canviant el flux d'una manera o altra, similar al obertura i tancament d’un interruptor elèctric , com s’observa als ordinadors quan obren i tanquen els commutadors per representar uns i zeros (llenguatge binari). El contrari de la impedància és l’admissió, que és la mesura de la quantitat de corrent. La figura de l’esquerra és un pla d’impedància complex, en què la impedància està representada per una Z, la resistència es representa com a R i la reactància es representa amb X.
Tomografia per impedància elèctrica (EIT)
El principi fonamental de la tomografia per impedància elèctrica (EIT) és similar a la tomografia per resistència elèctrica (ERT), de manera que es prenen i combinen diverses mesures a la perifèria d’un recipient o tub de procés per donar informació sobre les propietats elèctriques del volum del procés.
Tomografia per impedància elèctrica
La tomografia per impedància elèctrica (EIT) és un mètode d'imatges mèdiques no invasives en què una mesura de la conductivitat o permitivitat d'una part del cos és incidental a partir de les mesures de l'elèctrode superficial. La conductivitat elèctrica depèn del contingut d’ions lliures i difereix significativament entre diferents teixits biològics (EIT absolut) o estats pràctics diferents d’un i altres teixits o òrgans similars (EIT relatiu o funcional). La majoria dels sistemes EIT apliquen pocs corrents irregulars a una sola freqüència, però, alguns sistemes EIT utilitzen diverses freqüències per discriminar millor entre teixits anormals habituals i sospitosos dins del mateix òrgan (multifreqüència-EIT o espectroscòpia d'impedància elèctrica).
Impedància complexa
Una resistència amb un valor de R té una impedància de R ohms, un nombre real. Un inductor ideal té una complexa impedància de
Z = j2πfL
On ‘f’ és la freqüència en Hz i L és la inductància en Henries. És imaginari perquè un inductor ideal pot emmagatzemar i alliberar energia elèctrica. No el pot dissipar com a calor com una resistència. De la mateixa manera, un condensador ideal té una impedància complexa de
Z = -j / 2πfc
On ‘C’ és la capacitat en farades.
Ús d’impedància complexa
El comportament de la impedància d’un circuit de corrent altern amb diversos components es torna ràpidament ingestionable si s’utilitzen sinus i cosinus per presentar les tensions i el corrent. Una construcció matemàtica que facilita l’ús de complexitat de funcions exponencials complexes. Les parts necessàries de l’estratègia són les següents
Relació matemàtica que recolza la tècnica
ejωt = cosωt + sinωt
La part real d’una funció exponencial complexa es pot utilitzar per representar una tensió o corrent de corrent altern.
V = Vm COSωt
I = Im COS (ωt-φ)
La impedància es pot expressar llavors com una exponencial complexa
Z = Vm / Im e-jØ = R + jX
La impedància dels elements individuals del circuit es pot expressar llavors com a nombres reals o imaginaris purs.
R –j / ωc jωL
Impedància complexa per a RL i RC
L’ús d’impedància complexa és una tècnica significativa per a la manipulació de circuits de corrent altern de components múltiples. Si s’utilitza un pla complex amb resistència al llarg de l’eix real, la reactància d’un condensador i un inductor es tracta com a nombres imaginaris. Per a les combinacions en sèrie dels components, com ara les combinacions RL i RC, els valors dels components s’afegeixen com si fossin components d’un vector. Ara es mostra la forma cartesiana de la impedància complexa. També es poden escriure en forma polar. Impedàncies en circuits combinats com el Circuit paral·lel RLC .
Impedància complexa per a RL i RC
Resistència i reactivitat
La resistència és fonamentalment fricció contra el moviment dels electrons. Hi és en tots els conductors fins a cert punt (excepte els superconductors!), I sobretot en les resistències. Quan el corrent altern passa per una resistència, es forma una caiguda de tensió que està en fase amb el corrent. La resistència està simbolitzada matemàticament per la lletra 'R' i es mesura en la unitat d'ohms (Ω).
Circuit de resistència i reactivitat
La reactància és essencialment inactiva contra el moviment dels electrons. Està present a qualsevol lloc on es desenvolupin camps elèctrics o magnètics proporcionalment a una tensió o corrent aplicats, de manera corresponent, però sobretot en condensadors i inductors. Quan el corrent altern passa per una reactància pura, es produeix una caiguda de tensió, que està fora de fase de 90o amb el corrent. La reactància és simbolitzada matemàticament per la lletra 'X' i es mesura en la unitat d'Ohms (Ω).
Aplicacions de la impedància
La impedància i la resistència tenen aplicacions, tant si ho considereu com si no, totes dues existeixen a casa vostra. L’electricitat de la vostra casa està controlada per un panell que conté fusibles. Quan es produeix una sobretensió elèctrica, els fusibles hi són per interrompre l’alimentació de manera que es minimitzi la lesió. Els fusibles són similars a les resistències de molt alta capacitat que són capaços de dur el cop. Sense ells, el sistema elèctric de casa vostra es fregiria i hauríeu de maquillar-lo des de zero
Aquest problema es pot resoldre gràcies a la impedància i la resistència. Una altra situació en què la impedància té importància és en els condensadors. Als condensadors, la impedància s'utilitza per gestionar el flux d'electricitat en una placa de circuit. Sense que els condensadors controlin el flux elèctric adaptable, els vostres aparells electrònics que utilitzin corrents alterns es fregiran o seran més bons. Atès que el corrent altern proporciona electricitat a un pols fluctuant, cal que hi hagi una porta que retingui tota l’electricitat i que la deixi anar sense problemes. el circuit elèctric no està sobrecarregat ni sobrecarregat.
En aquest article, hem debatut sobre teoria de circuits elèctrics i conceptes EIT (tomografia d’impedància elèctrica) i els seus principis de treball, impedància complexa, ús d’impedància complexa, impedància complexa per conceptes de circuits RL i RC i reactància i resistència. Finalment aplicacions d’impedància elèctrica. A més, per a qualsevol consulta sobre aquest concepte o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments comentant a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, quines són les aplicacions d’una impedància elèctrica ?
Crèdits fotogràfics:
,_1987._(9663810916).jpg){kind=link}
