Impedenza

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

L'impedenza è la grandezza fisica che rappresenta il rapporto tra un fasore della tensione e un fasore della corrente. Se i fasori sono definiti su bipoli diversi (o su porte diverse di un n-porta) viene solitamente chiamata transimpedenza. Comunemente è indicata con Z ed, essendo il rapporto di due fasori, è un numero complesso. Il termine fu coniato da Oliver Heaviside nel luglio del 1886.

In termini classici si può dire che l'impedenza esprime la "resistenza" che un bipolo oppone al passaggio di una corrente elettrica alternata e si misura in ohm. Il concetto di impedenza generalizza la Legge di Ohm estendendola ai circuiti funzionanti in regime sinusolidale (comunemente detto corrente alternata).

Le impedenze in un circuito si possono indicare sia come scatole rettangolari, sia come serpentine (in modo analogo ai resistori).

In regime di corrente continua rappresenta la resistenza elettrica. Essa tiene conto dei fenomeni di consumo di energia elettrica e dei fenomeni di accumulo di energia elettromagnetica. L'impedenza è descritta matematicamente da un numero complesso, la cui parte reale rappresenta il fenomeno dissipativo e corrisponde alla resistenza, R, nella schematizzazione con elementi in serie; la parte immaginaria, detta reattanza, X, è associata ai fenomeni energetici di accumulo. Per un bipolo passivo la resistenza è una numero sempre positivo, la reattanza può essere positiva o negativa: nel primo caso prevale l'accumulo di energia magnetica (impedenza induttiva), nel secondo quello di energia elettrostatica (impedenza capacitiva). Esistono circuiti, ovviamente non passivi, in grado di cambiare segno sia alla parte reale che alla parte immaginaria di una qualsiasi impedenza passiva. Questi componenti (che possono essere schematizzati come doppio bipolo sono comunemente detti NIC da Negative Impedence Converter.

Riassumendo si ha, indicando con U ed I i numeri complessi che rappresentano i fasori di tensione e corrente:

$\vec{U}/\vec{I}=Z=R+j X$

$X>0 \rightarrow$ impedenza INDUTTIVA

$X<0\rightarrow$ impedenza CAPACITIVA

$Z=\sqrt{R^2+X^2}$ è il modulo dell'impedenza e corrisponde al rapporto dei valori efficaci di tensione e corrente;

$\theta =\arctan \left(\frac{X}{R}\right)$ il suo argomento ed è l'angolo formato dai vettori rappresentativi della tensione e della corrente.

In notazione polare, o esponenziale, l'impedenza si rappresenta come

$\vec{Z} = Z e^{i\theta} \,$

L'inverso dell'impedenza (1/Z) è detto ammettenza.

[modifica] impedenza caratteristica del vuoto

L'impedenza caratteristica del vuoto, $Z_\circ$ è una costante universale definita come:

$Z_\circ=\sqrt{{\mu_\circ \over \varepsilon_\circ}}$

dove

$\mu_\circ$ è la permeabilità magnetica del vuoto
$\varepsilon_\circ$ è la Costante dielettrica del vuoto

Nelle unità del Sistema Internazionale si ha:

$Z_\circ= 376.730313461\, \Omega$

La propagazione di un'onda elettromagnetica nel vuoto avviene con impedenza pari a questa costante.

[modifica] Voci correlate

Visita il Portale Energia

Fisica
Acustica \| Astrofisica \| Elettromagnetismo \| Fisica atomica \| Fisica della materia condensata \| Fisica molecolare \| Fisica nucleare e subnucleare \| Fisica delle particelle \| Fisica del plasma \| Fisica teorica \| Meccanica classica \| Meccanica del continuo \| Meccanica quantistica \| Meccanica statistica \| Ottica \| Teoria della relatività \| Teoria delle stringhe \| Teoria quantistica dei campi \| Termodinamica Risorse utili Calendario eventi - Costanti fisiche - Fisici celebri - Glossario fisico - Lista delle particelle - Immagini - Sistemi di misurazione - Storia della fisica - Premi Nobel per la fisica (ordine alfabetico e cronologico) - Unità di misura Categorie: Tutte le voci di fisica - Fisici - Strumenti di misura - Unità di misura - Voci da aiutare Coordinamento: Progetto fisica - Millibar - Portale della fisica

Fisica