¿Puede alguien ayudarme, por favor, a entender qué es una impedancia en el circuito de CA, por favor? He leído mucho al respecto y aún tengo tiempo para entenderlo.
¿Cómo afecta al circuito, es bueno o malo para el circuito? Estoy totalmente perdido cuando se trata de impedancia.
Por favor, intenta explicarlo de manera simple.
La impedancia es un número complejo que es la relación entre un voltaje (fasor) y una corriente (fasor) en un circuito de CA.
$$ Z = \ frac {V} {I} $$
Para un elemento de dos terminales, la impedancia es la relación entre el voltaje a través de los terminales y la corriente a través del elemento.
Recuerda que cuando dividimos números complejos, la magnitud del resultado se obtiene al dividir las magnitudes del dividendo y el divisor
$$ | Z | = \ frac {| V |} {| I |} $$
y la fase del resultado se obtiene restando la fase del divisor de la fase del dividendo
$$ \ angle {Z} = \ angle {V} - \ angle {I} $$
Por lo tanto, la impedancia especifica tanto la relación entre las magnitudes de V e I, como la diferencia de fase entre las formas de onda V e I.
Si es bueno o malo depende de qué elemento describe y cómo se usa en un circuito. Por ejemplo, generalmente queremos que un amplificador de voltaje tenga una alta impedancia de entrada y una baja impedancia de salida. En un filtro, generalmente queremos que la impedancia de cada elemento sea "correcta" (no demasiado alta o demasiado baja o en la fase incorrecta) para interactuar con los otros elementos para pasar o bloquear ciertas frecuencias.
Aquí hay una descripción de muy alto nivel.
La impedancia es la combinación de resistencia y reactividad.
La resistencia se ve como la oposición al flujo de corriente. Con cualquier voltaje dado, el flujo de corriente disminuirá a medida que aumenta la resistencia. Esto se muestra en la ley de Ohm: \ $ V = I \ cdot R \ $, reorganizado a \ $ I = V / R \ $. La resistencia disipa el poder; es decir, crea calor.
La reactancia es la oposición al cambio en corriente o voltaje. Esto se ve en inductores (cambio opuesto en la corriente) y condensadores (cambios opuestos en el voltaje). Excepto por las pérdidas parasitarias, la reactancia no consume energía. La energía simplemente se almacena en un campo eléctrico (para topes) o un campo magnético (inductores), que se liberará más adelante.
En un circuito de CC, en estado estable, la reactancia no desempeña ningún papel porque no hay cambios en el voltaje o la corriente.
Con AC, siempre está cambiando. Imagina que estás alimentando AC a una carga inductiva. A medida que aumenta la tensión, la corriente no aumenta de inmediato porque la inductancia se opone. Por lo tanto, el cambio en la corriente siempre "retrasa" el cambio en el voltaje.
Para capacitancia, es opuesto. Diríamos que la corriente "conduce" al voltaje. De hecho, puede usar uno para cancelar los efectos del otro.
En cuanto a bueno / malo, eso depende de lo que quieras hacer. Ambos efectos pueden ser útiles, pero a veces no son deseados ...
Espero que ayude!
En el circuito de CA, la consideración de la resistencia no es suficiente. Hay que pensar en elementos reactivos. ¿Qué es un elemento reactivo? también es un componente pasivo, pero no disipa energía. el condensador y el inductor son elementos reactivos. el condensador crea inercia de voltaje y el inductor crea inercia actual. Por ejemplo, está suministrando una corriente de CA de 5 amperios desde una fuente de corriente hasta un circuito con resistencia y el condensador yu esperarán que cuando la corriente está en el pico, la caída de voltaje en el circuito también debería estar en el pico. Pero u verá que no lo está, más bien el voltaje estará en el pico después de algún tiempo cuando la corriente no está en el pico. .que significa que el capacitor realmente está creando algo de inercia al no permitir que la tensión esté en su valor máximo cuando debería estar. Y el capacitor se descargará cuando la tensión de la fuente sea menor que la del capacitor. considere la presencia del elemento reactivo junto con el elemento resistivo, que está representado matemáticamente por la impedancia.
Impedancia = resistencia compleja
Una resistencia compleja produce, aparte de una resistencia óhmica, un cambio de fase dependiente de la frecuencia entre la tensión de activación y la corriente resultante
Ejemplo: una conexión en serie de una resistencia R y un condensador C tiene la
Impedancia: Zs = R + 1 / jwC = R-j / wC .
Ejemplo : la corriente a través de una conexión en serie de una resistencia R y un capacitor (impedancia 1 / jwC) causa dos caídas de voltaje que causan un ángulo de fase "phi" entre la corriente I y el total Tensión V a través de la conexión en serie. Encontremos este ángulo "phi":
Tenemos Vr = I * R y Vc = I (1 / jwC) = - I (j / wC).
Por lo tanto, el voltaje total es
V = Vr + Vc = I (R-j / wC) .
Y el ángulo entre V y I es
phi = arctan (Im / Re) = arctan (-1 / wRC).
El ángulo "phi" es siempre negativo (V retrasa I). El valor real de "phi" depende de los valores de las partes y la frecuencia de operación, y siempre está entre 0 y -90 grados.
Lea otras preguntas en las etiquetas impedance power-electronics