امپدانس الکتریکی

امپدانس ( به انگلیسی: impedance ) در مهندسی برق، میزان مخالفت در برابر جریان متناوب است که توسط تأثیر ترکیبی مقاومت و راکتانس در یک مدار پدیدار می شود. [ ۱]
از نظر کمی، امپدانس یک عنصر مداری دو - پایانه ای برابر نسبت نمایش مختلط ولتاژ سینوسی بین پایانه هایش، به نمایش مختلط جریانی است که از آن جاری می شود. [ ۲] در کل، امپدانس به فرکانس ولتاژ سینوسی بستگی دارد.
امپدانس مفهوم مقاومت را به مدار جریان متناوب ( AC ) گسترش می دهد، و هم اندازه و هم فاز دارد، برخلاف مقاومت که فقط اندازه دارد.
امپدانس یک عدد مختلط است، و واحد آن مشابه مقاومت است، یعنی واحد SI آن اهم ( Ω ) است. نماد آن معمولاً Z است، و می تواند با نوشتن اندازه و فاز آن در حالت قطبی به صورت |Z|∠θ نمایش یابد. با این حال، نمایش عدد مختلط کارتزین معمولاً برای اهداف آنالیز مدار قدرت بیشتری دارد.
مفهوم امپدانس برای انجام آنالیز AC شبکه های الکتریکی مفید است، زیرا امکان ارتباط ولتاژ و جریان سینوسی را توسط یک قانون خطی ساده می دهد. در شبکه های چند درگاهی، تعریف دو پایانه ای امپدانس ناکافی است، اما ولتاژ مختلط در درگاه ها و جریانی که از آن رد می شود هنوز توسط ماتریس امپدانس به صورت خطی مرتبط هستند. [ ۳]
وارون امپدانس ادمیتانس ( به انگلیسی: admittance ) است، که واحد SI آن زیمنس است که قبلاً مهو ( mho ) نام داشت.
وسایلی که برای اندازه گیری امپدانس الکتریکی استفاده می شود، تحلیل گر ( آنالایزر ) امپدانس نام دارد.
• امپدانس الکتریکی، مفهوم کلی تر مقاومت الکتریکی، و مقدار مقاومتی است که تحت یک اختلاف پتانسیل متناوب در برابر جریان الکتریکی متناوب ظاهر می شود. مقدار امپدانس، عددی حقیقی یا مختلط است که بنابر قانون اهم از نسبت ولتاژ به جریان به دست می آید. امپدانس با نماد Z {\displaystyle Z} نمایش داده می شود.
• در مداری که تحت ولتاژ و جریان متناوب قرار دارد، مقادیر ولتاژ و جریان تحت تبدیل فازبردار به صورت مختلط نمایش داده می شوند و در نتیجه امپدانس، عددی مختلط خواهد بود؛ بنابراین در یک مدار با ولتاژهای مستقیم، امپدانس عددی حقیقی خواهد بود.
• امپدانس الکتریکی اندازه گیری مقاومتی است که مدار هنگام اعمال ولتاژ به جریان می دهد. اصطلاح امپدانس مختلط ممکن است به صورت متناوب استفاده شود. از نظر کمی، امپدانس یک عنصر مدار دو ترمیناله نسبت نمایش مختلط یک ولتاژ سینوسی بین پایانه های آن به نمایش مختلط جریان جاری در آن است. به طور کلی، امپدانس به فرکانس ولتاژ سینوسی بستگی دارد. امپدانس مفهوم مقاومت در مدارهای AC را توسعه می دهد و برخلاف مقاومت، که فقط دارای اندازه است، دارای اندازه و فاز می باشد. هنگامی که یک مدار با جریان مستقیم ( DC ) هدایت می شود، هیچ تمایزی بین مقاومت و امپدانس وجود ندارد. و مقاومت را می توان به عنوان امپدانس با زاویه فاز صفر تصور کرد. مفهوم امپدانس برای انجام تجزیه و تحلیل AC شبکه های الکتریکی مفید است، زیرا اجازه می دهد رابطه بین ولتاژ سینوسی و جریان مربوطه را با یک قانون ساده خطی بیان نمود. در شبکه های با پورت های متعدد، تعریف دو ترمینالی برای امپدانس ناکافی است، اما ولتاژهای مختلط در پورت ها و جریان های جریان یافته از طریق آنها هنوز هم به صورت خطی با ماتریس امپدانس مرتبط هستند.