Impedancia (Z)
Impedancia (označovaná aj ako Z) je elektrický parameter, ktorý opisuje odpor, reaktanciu (induktívnu a kapacitnú) a fázu medzi napätím a prúdom v elektrickom obvode. Impedancia je komplexnou hodnotou, čo znamená, že má reálnu časť (odpor) a imaginárnu časť (reaktancia). Impedancia je kľúčovým konceptom v analýze a návrhu elektrických obvodov so striedavým prúdom (AC).
Hlavné komponenty impedancie sú:
-
Rezistencia (odpor) (R): Rezistencia meria stratový odpor v obvode a je reprezentovaná reálnou časťou impedancie. Je meraná v ohmoch (Ω) a opisuje, ako dobre materiál v obvode vodí elektrický prúd bez straty energie vo forme tepla.
-
Induktívna reaktancia (XL): Induktívna reaktancia meria odpor voči zmenám prúdu v dôsledku prítomnosti indukčných komponentov, ako sú cievky. Je reprezentovaná imaginárnou časťou impedancie. Meria sa tiež v ohmoch a závisí od frekvencie striedavého prúdu.
-
Kapacitná reaktancia (XC): Kapacitná reaktancia meria odpor voči zmenám napätia v dôsledku prítomnosti kapacitných komponentov, ako sú kondenzátory. Je tiež reprezentovaná imaginárnou časťou impedancie a meria sa v ohmoch.
-
Fáza (φ): Fáza určuje časový posun medzi napätím a prúdom v obvode. Môže byť vyslovovaná v stupňoch (°) alebo radiánoch (rad). Fáza popisuje, či napätie a prúd sú v fáze (rezistívny obvod) alebo majú posun (induktívny alebo kapacitný obvod).
Impedancia sa vyjadruje v komplexnom tvare ako Z = R + j(XL - XC), kde "j" je imaginárna jednotka (jednotka kvadratického koreňa z -1). Tento komplexný tvar umožňuje zahrnúť odpor a reaktanciu do jednej hodnoty.
Impedancia je dôležitá pre rôzne aplikácie, ako je návrh filtrov, analýza prenosových línií, výpočty napätia a prúdu v elektrických obvodoch a mnoho ďalších elektrických inžinierskych úloh. Impedancia pomáha inžinierom a technikom porozumieť a správne riešiť chovanie elektrických obvodov so striedavým prúdom.