Wechselstromwiderstand

Der Wechselstromwiderstand, in der Fachsprache die Impedanz, ist der Widerstand eines elektrischen Elements gegen Wechselstrom. Er umfasst neben dissipativer Komponente auch eine speichernde, phasenverschobene Reaktanz. Dadurch hängt er von der Frequenz des Signals ab und wird in Ohm gemessen.

Mathematisch wird Z als Z = R + jX beschrieben, wobei R der ohmsche Widerstand und X die Blindkomponente ist. X_L = ωL = 2πf L (positiv) und X_C = -1/(ωC) = -1/(2πf C) (negativ). Für einzelne Bauteile gelten Z_R = R, Z_L = jωL, Z_C = 1/(jωC) = -j/(ωC).

Für Serienverbindungen addieren sich die Impedanzen; Z_total = Z_1 + Z_2 + ... Für Parallelschaltungen gilt 1/Z_total = 1/Z_1 + 1/Z_2 + ... . Der Betrag |Z| = sqrt(R^2 + X^2) und der Phasenwinkel φ = arctan(X/R) beschreiben Größe und Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom.

Leistung: Die reale Leistung P = I_rms^2 R ist der dissipative Anteil, während die Blindleistung Q = I_rms^2 X die Speicherung von Energie beschreibt. Der Wechselstromwiderstand ist zentral in der Analyse von Filtern, Übertragungsleitungen und der Impedanzanpassung.