Impedanzwert

Der Impedanzwert bezeichnet den Wert der Impedanz Z eines elektrischen Elements oder einer Schaltung bei einer bestimmten Wechselspannungsfrequenz. Die Impedanz ist eine komplexe Größe und wird in Ohm angegeben; sie fasst Widerstand und Phasenverschiebung gegenüber dem Strom zusammen.

Z lässt sich als Z = R + jX schreiben, wobei R der Widerstand und X der reaktive Anteil ist. X ergibt sich aus XL − XC, mit XL = ωL dem induktiven Blindwiderstand und XC = 1/(ωC) dem kapazitiven Blindwiderstand. Reine Widerstände haben X = 0; rein induktive Bauteile haben Z = jωL; rein kapazitive Bauteile haben Z = −j/(ωC).

Der Impedanzwert hängt stark von der Frequenz ab. Bei Kondensatoren nimmt der Betrag von Z mit zunehmender Frequenz ab; bei Induktivitäten nimmt er mit zunehmender Frequenz zu. In komplexen Schaltungen bestimmen Betrag |Z| und Phasenwinkel φ die Wechselwirkungen von Spannung und Strom.

Messung: Impedanzwerte werden mit LCR-Messgeräten, Netzwerkanalysatoren oder Impedanz-Spektrometern ermittelt. Typisch werden Betrag |Z| und Phasenwinkel φ gemessen, wobei φ = arctan(X/R) gilt. Die Darstellung erfolgt im komplexen Z-Plan oder in Polarform; grafische Darstellungen wie Nyquist- oder Bode-Diagramme werden häufig genutzt.

Anwendungen: Impedanzwerte spielen eine zentrale Rolle in der Impedanzanpassung, im Filter- und Matching-Design, in der Audiotechnik, der Hochfrequenztechnik und der Materialforschung (Impedanzspektren).