impedans (elektroteknikk)
Elektrisk impedans er forholdet mellomspenning ogstrøm i envekselstrømkrets. Impedansen representeres matematisk ved etkomplekst tall, der absoluttverdien angir forholdet mellom spennings- og strømamplituden, mensfasevinkelen angir faseforskjellen mellom dem. Størrelsen (absoluttverdien) av impedansen er lik kvadratroten av summen av kvadratene av kretsensresistans (ohmske motstand) ogadmittans. Impedans måles iohm, samme enhet som for resistans.
Matematisk definisjon
I teknisk litteratur kalles impedans ofteZ. Impedansen til en komponent er definert som \[ Z = \frac{U}{I}, \] derU er den komplekse spenningsamplituden over komponenten, ogI er den komplekse strømamplituden. Den komplekse spenningsamplituden er et kompleks tall med absoluttverdi lik amplituden til spenningen, og fasevinkel lik fasen. Den tidsvarierende spenningenu(t) vil da være gitt av realdelen til \( U \exp(j \omega t) \), der \(\omega\) ervinkelfrekvensen ogt er tiden. Her erj den imaginære enheten. (I fysikklitteratur brukes oftest \( \exp(-i \omega t) \) i stedet for \( \exp(j \omega t) \); man må da bytte utj med \(-i\) i uttrykkene for impedans.)
Impedansen til kretselementer
- For en motstand med resistansR er impedansen \( Z=R \).
- For en spole med selvinduktansL er impedansen \( Z=j\omega L \).
- For en kondensator med kapasitansC er impedansen \( Z = \frac{1}{j\omega C} \).
- For en seriekobling av to impedanser Z1 og Z2 har vi total impedans \( Z = Z_1 + Z_2 \).
- For en parallellkobling av to impedanser Z1 og Z2 har vi total impedansZ gitt av \( \frac{1}{Z} = \frac{1}{Z_1} + \frac{1}{Z_2} \).
Eksempel

I en seriekobling av en motstand med resistansR, en spole med selvinduktansL og en kondensator med kapasitansC blir impedansen \[ Z = R + j\omega L + \frac{1}{j\omega C}. \] Se figuren. Absoluttverdien av impedansen er derfor \[|Z| = \sqrt{R^2+(\omega L – \frac{1}{\omega C})^2},\] og fasevinkelen φ blir gitt av \[\tan \varphi = \frac{\omega L}{R} – \frac{1}{\omega RC}.\]
Bølgeimpedans
Ved forplantning av planeelektromagnetiske bølger er bølgeimpedansen definert som forholdet mellom elektrisk og magnetisk feltamplitude. Ved bølgeforplantning i vakuum (og i praksis i luft) er bølgeimpedansen lik 377 ohm.
Akustisk impedans er ledningsevne for lydbølger. Den representeres matematisk som det komplekse forholdet mellom lydtrykket ved flaten og flatens volumfart (produktet av fart og areal vinkelrett på fartsretningen). Akustisk impedans har symboletZa og oppgis i Pa·s/m3. Den er dannet analogt til elektrisk impedans ved at man lar lydtrykk tilsvare spenning, volumfart tilsvare strøm, friksjon tilsvare resistans (motstand) og masse tilsvare induktans. Denspesifikke akustiske impedansen for et stoff betyr forholdet mellom lydtrykket og partikkelfarten.
Les mer i Store norske leksikon
- Skrevet av:
- Sist oppdatert:
- ,se alle endringer
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.