impedansberegning

Impedansberegning er fremgangsmåten for å beregne den komplekse impedansen i vekselstrømskretser. Impedansen Z er en kompleks størrelse som kombinerer motstand og reaktans, ofte uttrykt som Z = R + jX, der R er resistans og X er reaktans. Magnitude |Z| og fasevinkel φ gir henholdsvis størrelsen og forholdet mellom spenning og strøm. For frekvenser f varierer reaktansen, og derfor blir impedansen frekvensavhengig.

For en enkel komponent gjelder: Z_R = R; Z_C = 1/(jωC) = -j/(ωC); Z_L = jωL, der ω = 2πf og j er den imaginære enheten. Reaktanser X_C = -1/(ωC) og X_L = ωL. Dette muliggjør beregning av impedansen til samspilte komponenter i et nettverk.

I serierkoblinger summeres impedansene: Z_tot = Z1 + Z2 + ... . I parallellkoblinger gjelder 1/Z_tot = 1/Z1 + 1/Z2 + ... . I kombinerte nettverk kan man bruke slike regler sammen med nettverksteknikker og, ved behov, Thevenin- eller Norton-ekvivalenter for å finne impedansen som er synlig fra bestemte terminer.

Anvendelser omfatter AC-analysene i elektronikk og telekommunikasjon, der spenning og strøm varierer med tid. Ved hjelp av V = I Z i fasorform kan man beregne strøm, faseforskyvning og effekter ved ulike frekvenser. Måling av impedans i praksis skjer med LCR-målere eller impedansanalysatorer, ofte i kombinasjon med impedansspektroskopi i forskning og industri.