Impedanserna

Impedanserna är ett begrepp inom elektronik som används för att beskriva hur ett nät motstår växelström. En impedans är en komplex storhet, betecknad Z, som kan skrivas som Z = R + jX, där R är resistansen och X är den netto-reaktansen (X = X_L − X_C). Enheten är ohm (Ω).

Enstaka komponenter har karakteristiska impedanser: en resistor har Z_R = R (ingen reaktiv del), en induktor har Z_L = jωL och en kapacitor har Z_C = 1/(jωC) = −j/(ωC). I seriekoppling summeras impedanserna Z_tot = Σ Z_i; i parallellkoppling uppfylls 1/Z_tot = Σ (1/Z_i). Impedansen har storlek |Z| och fasvinkel φ = arctan(Im(Z)/Re(Z)). Voltaget och strömmen förskjuts i fas i förhållande till varandra beroende på tecken och storlek av X.

Frekvensberoende är central: X_L ökar med frekvensen ω, medan X_C minskar med ω. Detta gör att impedansen förändras med frekvensen och används för att forma signaler och filter, samt för impedansmatchning i överföringslinor och elektronik där man vill minimera reflektioner eller maximera effektöverföring.

Mätning och tillämpningar: impedans bestäms ofta med LCR-mätare eller vektor-nätnverksanalysatorer, och används inom ljudteknik, RF, kraft- och sensorsystem samt i analys av växelströmskretsar och nätverk. Impedanserna är därmed centrala för hur spänning och ström relateras i olika delar av ett elektroniskt system.