¿Qué es la impedancia eléctrica?

En los circuitos de CC, la resistencia R juega un papel importante. En cuanto a los circuitos de CA sinusoidales, no se puede hacer con una sola resistencia activa. De hecho, si en los circuitos de CC las capacidades e inductancias se notan solo durante los procesos transitorios, en los circuitos de CA estos componentes se manifiestan de manera mucho más significativa.

Por lo tanto, para un cálculo adecuado de los circuitos de corriente alterna, se introduce el término «impedancia eléctrica» - Z o la resistencia compleja (total) de una red de dos extremos a una señal armónica. A veces solo dicen "impedancia", dejando de lado la palabra "eléctrico".

El concepto de impedancia le permite aplicar Ley de Ohm a secciones de circuitos de corriente sinusoidal de corriente alterna... La manifestación del componente inductivo de doble extremo (carga) conduce al retraso de la corriente del voltaje a una frecuencia dada, y la manifestación del componente capacitivo, al retraso del voltaje de la corriente. El componente activo no provoca un retraso entre la corriente y el voltaje, actuando esencialmente de la misma manera que en un circuito de CC.

El componente de impedancia que contiene los componentes capacitivo e inductivo se denomina componente reactivo X. Gráficamente, el componente activo R de la impedancia se puede trazar en el eje oX y el componente reactivo en el eje oY, luego la impedancia en su conjunto será representado en forma de un número complejo donde j es la unidad imaginaria (la unidad imaginaria al cuadrado es menos 1).

En este caso, se ve claramente que la componente reactiva X se puede descomponer en componentes capacitivas e inductivas, las cuales tienen el sentido opuesto, es decir, tienen el efecto opuesto en la fase actual: con el predominio de la componente inductiva, la impedancia del circuito como un todo será positivo, es decir, la corriente en el circuito se atrasará con respecto al voltaje, pero si predomina el componente capacitivo, entonces el voltaje se atrasará con respecto a la corriente.

Esquemáticamente, esta red de dos terminales en la forma dada se representa de la siguiente manera:

En principio, cualquier diagrama de red lineal de dos puertos se puede reducir a una forma similar. Aquí puede determinar el componente activo R, que no depende de la frecuencia actual, y el componente reactivo X, que incluye los componentes capacitivo e inductivo.

Del modelo gráfico, donde las resistencias están representadas por vectores, es claro que el módulo de la impedancia para una frecuencia dada de corriente sinusoidal se calcula como la longitud del vector, que es la suma de los vectores X y R. Impedancia se mide en ohmios.

Prácticamente, en las descripciones de los circuitos sinusoidales de corriente alterna en términos de impedancia, se pueden encontrar términos como «carácter activo-inductivo de la carga» o «carga activo-capacitiva» o «carga puramente activa». Esto significa lo siguiente:

• Si la influencia de la inductancia L prevalece en el circuito, entonces el componente reactivo X es positivo, mientras que el componente activo R es pequeño: esta es una carga inductiva. Un ejemplo de una carga inductiva es un inductor.

• Si la influencia de la capacitancia C predomina en el circuito, entonces el componente reactivo X es negativo, mientras que el componente activo R es pequeño: esta es una carga capacitiva. Un ejemplo de una carga capacitiva es un capacitor.

• Si la resistencia activa R predomina en el circuito mientras que la componente reactiva X es pequeña, es una carga activa. Un ejemplo de una carga activa es una lámpara incandescente.

• Si la componente activa R en el circuito es significativa, pero la componente inductiva prevalece sobre la componente capacitiva, es decir, la componente reactiva X es positiva, la carga se denomina activa-inductiva. Un ejemplo de una carga activa-inductiva es un motor de inducción.

• Si la componente activa R en el circuito es significativa, mientras que la componente capacitiva prevalece sobre la inductiva, es decir, la componente reactiva X es negativa, la carga se denomina activa-capacitiva. Un ejemplo de una carga activa-capacitiva es alimentar una lámpara fluorescente.

Ver también:¿Qué es el Factor de Potencia (Coseno Phi)?