Impedancia

Keywords: Impedancia, Capacitancia, Capacitor, Corriente alterna, Corriente continua, Faradio, Frecuencia, Henrio, Hertzio

La impedancia es la oposición que presenta un circuito al paso de la corriente alterna. Es un valor vectorial compuesto en su parte real por un valor de resistencia y en su parte imaginaria por un valor de reactancia y se calcula de la siguiente manera:

$Z = \sqrt{R^2 + X^2}$

Donde:

Z = Impedancia medida en Ohms (Ω)
R = Resistencia medida en Ohms (Ω)
X = Reactancia total medida en Ohms (Ω)

El valor anterior corresponde al módulo de la impedancia, mientras que al argumento de la misma viene dado por la expresión:

$argZ= arctg \frac{2 \pi f L - \frac{1}{2 \pi f C}}{R}$

El valor complejo de la impedancia se puede representar también como:

$Z = R + j X$

Obsérvese que en electricidad se utiliza el prefijo j, para denotar números imaginarios con el fin de evitar su confusión con el símbolo de la intensidad i.

El valor de resistencia es constante, sin tomar en cuenta los efectos de temperatura; mientras que los de reactancia son una función de la frecuencia.

Se puede observar, por ejemplo, que en un altavoz la impedancia es diferente para cada frecuencia, por lo que los fabricantes publican "curvas de impedancia". Estas curvas nos dan idea de la impedancia nominal del altavoz, su impedancia mínima, así como sus características de resonancia. Por ejemplo, un altavoz de cono al aire mostrará un pico de impedancia en la frecuencia de resonancia.

Si medimos un altavoz con un multímetro nos dará una lectura diferente, normalmente menor, que la impedancia nominal del altavoz. Por ejemplo, un altavoz de 8 ohmios podrá darnos una lectura de 6 ohmios. La razón de estas diferencias está en que el multímetro mide la resistencia, no la impedancia. La resistencia es la oposición al paso de la corriente continua y tiene un único valor, mientras que la impedancia es la oposición al paso de la corriente alterna, por lo que es función de la frecuencia y tiene tantos valores como frecuencias se utilicen en el mismo circuito.

Reactancia Total del Circuito

Cuando un circuito, está formado por elementos inductivos y capacitivos, la reactancia total es la suma de todas las reactancias que existen

Reactancia de Circuitos Inductivos

La inductancia, es un valor intrínseco de las bobinas, que depende del diámetro de las espiras y el número de ellas.

En sistemas de corriente alterna, la reactancia inductiva se opone al cambio del sentido de la corriente y se calcula de la siguiente manera:

$X L = 2π f L$

Donde:

X_L = Reactancia Inductiva medida en Ohms (Ω)
π = Constante
f = Frecuencia del sistema de corriente alterna medida en Hertzios (Hz)
L = Inductancia medida en Henrios (H)

Triángulo de impedancias de una bobina.

Imagen:Triángulo impedancia bobina.PNG

Reactancia de Circuitos Capacitivos

La capacitancia, es un valor intrínseco de los capacitores, que depende de las características dieléctricas del material que se coloca entre las placas del capacitor y del área de éstas últimas.

La reactancia capacitiva se opone al cambio de polaridad de la tensión y se calcula de la siguiente manera:

$X_C = \frac{1}{2 \pi f C}$

Donde:

X_C = Reactancia Capacitiva medida en Ohms (Ω)
π = Constante
f = Frecuencia del sistema de corriente alterna medida en Hertzios (Hz)
C = Capacitancia medida en Faradios (F).

Triángulo de impedancias de un condensador.

Imagen:Triángulo impedancia condensador.PNG