Impedanssien

Impedanssi on vaihtovirrassa esiintyvä kokonaisvastus, joka ottaa huomioon sekä resistanssin että reaktanssin. Sen symboli on Z, ja se kuvaa virran ja jännitteen välistä vasteen lisäksi niiden välisen vaiheen. Impedanssi voidaan esittää muodossa Z = R + jX, jossa R on resistanssi ja X on reaktanssi. Reaktanssi X voi olla positiivinen (induktivinen reaktanssi) tai negatiivinen (kapasitanssi). Suuruus |Z| kertoo impedanssin kokonaiskoon, ja vaihekulma φ määrittää, kuinka paljon virta myötäilevä jännitettä tai päinvastoin.

Taajuus vaikuttaa X: ω = 2πf, ja X riippuu taajuudesta käämin (X_L = ωL) ja kondensaattorin (X_C = 1/(ωC)) ominaisuuksista. Kondensaattorin impedanssi on Z_C = 1/(jωC) = -j/(ωC), kun taas käämin impedanssi on Z_L = jωL. Yhteenliitännöissä sarja Z_total = Z1 + Z2 + ..., rinnankytkennässä 1/Z_total = 1/Z1 + 1/Z2 + ....

Impedanssin avulla voidaan käsitellä tehoa: kompleksiteho S = V I*, todellinen teho P = VI cos φ ja reaktiivinen teho Q = VI sin φ. Impedanssia käytetään laajasti esimerkiksi impedanssimatchingissa, suodattimissa, RF- ja piirielektroniikassa sekä erilaisissa mittauksissa ja analyysimenetelmissä. Impedanssien taajuusriippuvuus tekee niistä keskeisiä suunnittelussa ja signaalinkäsittelyssä.