Lastimpedanz

Lastimpedanz bezeichnet die Impedanz, die eine Quelle am Ausgang einer Schaltung einer angeschlossenen Last präsentiert. In Wechselstromsystemen wird sie als Z_L beschrieben und umfasst sowohl den ohmschen Widerstand R_L als auch die Blindkomponente X_L.

Die Lastimpedanz ist häufig frequenzabhängig. Formal gilt Z_L = R_L + jX_L, wobei X_L > 0 für induktive und X_L < 0 für kapazitive Blindkomponenten steht. Die Beziehung zwischen Last, Quelle und Strom lautet V = I · Z_L bzw. I = V / Z_L. Damit bestimmt Z_L die Spannungsteilung und die auf die Last aufgebrachte Leistung.

Im Kontext der Leistungsübertragung ist das Maximum-Power-Transfer-Theorem relevant: Bei einer Quelle mit Impedanz Z_S erhält man die maximale Leistung in die Last, wenn Z_L dem komplex konjugierten Z_S entspricht (Z_L = Z_S*). In der Praxis wird oft eine Impedanzanpassung durch Matching-Netze verwendet, um Reflektionen zu minimieren, insbesondere bei HF-Übertragungen und in der Audiotechnik.

Messung und Beispiele: Die Lastimpedanz wird mit Impedanzmessgeräten, LCR-Metern oder Impedanzanalysatoren gemessen. Typische Lasten sind Widerstände, Lautsprecher, Antennen, Filter und andere Bauteile, deren Impedanz frequenzabhängig sein kann. Eine rein ohmsche Last hat Z_L = R_L, eine rein induktive Last Z_L = jωL und eine rein kapazitive Last Z_L = 1/(jωC).

Verfahren und Signale: In der AC-Signalkonvention gilt Z = R + jX; positive X entspricht Induktivität, negative X Kapazität. Die Lastimpedanz ist das, was die Quelle anliegt, im Gegensatz zur Impedanz der Leitung oder der Quelle selbst.