Термин: Импеданс

Электрический импеданс (комплексное сопротивление, полное сопротивление) — это  комплексное сопротивление двухполюсника для гармонического сигнала. Импеданс — это аналог понятия  сопротивления для постоянного тока в приложении к синусоидальному току. Такое понятие позволяет применить закон Ома для участка цепи в случае синусоидальных токов. Если двухполючник имеет проявление  индуктивной составляющей на данной частоте, то синусоидальный ток будет отставать от напряжения на зажимах двухполюсника, а если имеет проявление  ёмкостной составляющей, то напряжение будет отставать от тока. Если двухполюсник — активный, то задержки между током и напряжением не будет. Если реактивную составляющую импеданса X отложить по оcи Y c соответствующим знаком, а активную R по оси X, то получится графическая интерпретация импеданса как комплексного числа

для которой j — это мнимая единица в представлении комплексного числа (j²=-1) , а  реактивная составляющая X теоретически может быть представлена выражением

в котором f [Герц] — это частота синусоидального сигнала; L [Генри] — выражает влияние индуктивной составляющей сопротивления;  а 1/С [Фарад^-1] — выражает влияние ёмкостной составляющей. Как видно из формулы, при преобладании в сопротивлении индуктивной составляющей X > 0, а преобладании  ёмкостной X < 0.

Данная теоретичесая модель импеданса Z соответствует следующему физическому двухполюcнику:

К данной модели импеданса может быть приведена модель любого линейного двухполюсника, для которого может быть определены: его активная составляющая R, на зависящая от частоты, и реактивная X – зависящая от частоты сигнала.

Модуль импеданса |Z| (измеряемый в омах), как следует из графика, определяется как длина вектора суммы векторов R и X:  

Ещё раз подчеркнём, что значение комплексного импеданса Z = R + jX и его модуля |Z| определены только для заданной частоты синусоидального тока в цепи.

В таблице ниже раскрыт смысл терминов, употребляемых при описании импеданса цепи.

Если токи в цепи не синусоидальные, то понятие импеданса применимо отдельно для каждой частотной гармонической составляющей этого тока (если в решаемой задаче имеет смысл рассматривать полное сопротивление для каждой такой составляющей). В этом смысле понятие импеданса может быть интерпретировано как полное сопротивление цепи относительно рассматриваемой частотной составляющей переменного тока в данной цепи.

Понятие импеданса и анализ цепей для синусоидального тока — см.  Бессонов Л. А. ТОЭ, глава 3.