Cuando estamos aprendiendo o construyendo circuitos electrónicos. Y, a veces, encontrabas palabras electrónicas desconocidas. Ahora aprenderemos dos palabras importantes. Son impedancia y reactancia. Y tienen definiciones, fórmulas y tipos que son interesantes.
Aunque puedes hacer un amplificador con buena calidad de sonido. Comprender estas cosas también es muy útil.
Aquí tienes un aprendizaje paso a paso.
¿Qué es la impedancia?
En electrónica, la impedancia (el símbolo “Z”) es el valor total contra la corriente en el circuito. O podría llamarse todo el conjunto del circuito que “impide” el flujo de corriente.
Es similar a la resistencia. Pero no son los mismos. Porque tenemos que tener en cuenta el efecto de la capacitancia y la inductancia. La impedancia también se mide en ohmios, el símbolo es el ohmio (Ω).
| Resistencia | Impedancia |
| R = V/I | Z = V/I |
| Nota: V = voltaje en voltios (V) I = corriente en amperios (A) Z = impedancia en ohmios (Ω) R = resistencia en ohmios (Ω) |
La impedancia es más compleja que la resistencia. Porque la frecuencia de la corriente que fluye por el circuito cambia. Afecta la impedancia de capacitancia e inductancia.
¡O se puede decir que la impedancia cambia con la frecuencia! Pero el cambio de frecuencia no tiene ningún efecto sobre la resistencia.
El término «impedancia» se utiliza a menudo en circuitos simples. Los cuales no tienen capacitor ni inductancia (No está mal).
Por ejemplo, cuando se hace referencia a ‘Impedancias de entrada’ o ‘Impedancia de salida’ de un circuito. Esto puede resultar confuso para quienes empiezan a aprender electrónica. Pero imagínese que impedancia es sólo otra palabra para resistencia.
Hay cuatro cantidades eléctricas que determinan la impedancia (Z) de un circuito:
Resistencia (R), capacitancia (C), inductancia (L) y frecuencia (f).
La impedancia se puede dividir en dos partes:
- Resistencia R (Es la sección constante independientemente de la frecuencia)
- Reactancia X (cambia con la frecuencia debido a la capacitancia y la inductancia)
APRENDER: Relación entre corriente y voltaje
Detalles de reactancia
La capacitancia y la inductancia provocan un cambio de fase * entre corriente y voltaje.
Podemos combinar resistencia y reactancia como impedancia de forma vectorial simple. La reactancia es perpendicular a la resistencia como se muestra en la figura.
¿Qué es el cambio de fase?
El cambio de fase significa que la corriente y el voltaje no se mueven simultáneamente.
Piensa en la capacitancia de un condensador.
- Cuando el voltaje a través del capacitor es cero, la corriente es máxima.
- Pero cuando un capacitor está cargado y tiene el voltaje máximo, la corriente es la más baja.
La carga y la descarga se producen de forma continua y alternativa. La corriente alcanzará su valor máximo antes de que el voltaje alcance su valor máximo.
Por eso lo llamamos corriente principal de voltaje.
Conoce la reactancia X
La reactancia (símbolo X) es un valor que se opone a la corriente de capacitancia e inductancia.
La reactancia cambia con la frecuencia de la señal eléctrica. Y se mide en ohmios, el símbolo (Ω).
Hay dos tipos de reactancia: reactancia capacitiva (XC) y reactancia inductiva (Xl).
La reactancia total (X) es la diferencia entre las dos reactancias: X = Xl – XC.
Gracias fuente de crédito: Impedancia y reactancias por John Hewes
Reactancia de capacitancia Xc
[Xc = {1 over 2πfc}]
- Xc = reactancia en ohmios (Ω)
- f = frecuencia en hercios (Hz)
- C = Capacitancia en Faradios (F)
Xc es grande en bajas frecuencias y pequeño en altas frecuencias.
Para CC constante donde la frecuencia es cero, Xc es infinito. (Resistencia total)
Es el origen de la regla de que los condensadores permiten el paso de CA. Pero bloqueando DC.
Por ejemplo, un condensador de 1 μF tiene una reactancia de 3,2 KΩ en una señal de 50 Hz.
Pero cuando la frecuencia es superior a 10 kHz, su reactancia es solo de 16 Ω.
Si aún no lo entiendes claramente, LEA: Electrónica para principiantes.
Reactancia inductiva Xl
[XL = {2πfL}]
- XL = reactancia en ohmios (Ω)
- f = frecuencia en Hercios (Hz)
- L = inductancia en Henry (H)
XL es pequeño en bajas frecuencias y grande en altas frecuencias.
Para CC constante a frecuencia cero, XL es cero. (Sin resistencia)
Es el origen de la regla de que un inductor permite el paso de CC pero bloquea la CA de alta frecuencia (CA).
Por ejemplo, un inductor de 1 mH solo tiene una reactancia de 0,3 Ω a una señal de 50 Hz.
Pero cuando la frecuencia es superior a 10 kHz, su reactancia es 63 Ω.
Impedancia de entrada ZEN
La impedancia de entrada (ZIN) es la impedancia que mira hacia ella. Por lo que está conectado a las entradas del circuito o dispositivo (como un amplificador).
La impedancia de entrada es la suma total de la resistencia, capacitancia y conductividad. El cual está conectado a las entradas en el interior del circuito o dispositivo.
Normalmente utilizamos el término «impedancia de entrada». Aunque en un circuito sólo existe una impedancia. Y puedo usar la palabra. En su lugar, se puede sustituir por «resistencia de entrada».
La verdad es razonable. Si comprende que la impedancia de entrada es simplemente la resistencia donde la señal de entrada tiene una frecuencia baja (menos de 1 kHz).
¿Cómo afecta la frecuencia a la capacitancia y la inductancia?
Esto hace que la impedancia de entrada cambie con la frecuencia. En general, el efecto sobre la capacitancia y la inductancia es más importante a altas frecuencias.
Normalmente la impedancia de entrada debe ser alta.. Al menos diez veces la impedancia de salida del circuito. (O dispositivo) al que se introduce la señal de entrada.
Para garantizar que la entrada no se sobrecargue con la fuente de señal. Esto reducirá el tamaño de la señal.
Impedancia de salida ZOUT
La salida del circuito o dispositivo es comparable a la impedancia de salida (ZOUT). Está conectado en serie con una fuente de voltaje (VSOURCE). Al que llamamos circuito equivalente.
Y representa la suma del generador de voltaje, resistencia, capacitancia e inductancia. Que está conectado a la salida dentro de un circuito o dispositivo.
Y debemos saber que VSOURCE no es una fuente de alimentación (VS).
Normalmente utilizamos el término «impedancia de salida» como caso general, aunque en un circuito sólo está presente la impedancia. Y puedo usar la palabra En su lugar, es posible «resistencia de salida».
De hecho, tiene sentido entender que la impedancia de salida es simplemente la impedancia que tiene la señal de salida de baja frecuencia. (Por debajo de 1 kHz).
Como la frecuencia afecta la capacitancia y la inductancia, la impedancia de salida cambia con la frecuencia.
En general, el efecto sobre la capacitancia y la inductancia es el más importante. En cualquier alta frecuencia.
Normalmente la impedancia de salida debe ser baja. Es diez veces menor que la impedancia de la carga conectada a la salida.
Si la impedancia de salida es bastante alta. No podrá enviar una señal que sea lo suficientemente fuerte como para cargar.
Debido a que el voltaje de la señal se pierde en gran medida, dentro del circuito de accionamiento a través de la impedancia de salida ZOUT.
La carga puede ser un solo dispositivo. O impedancia de entrada
De otros circuitos
Las características de la impedancia de salida y de la carga se pueden dar en 3 casos:
- La impedancia de salida es inferior a Z.OUT <CARGA.
La mayoría de VFuentes aparecerá a lo largo de la carga. Hay muy poca pérdida del voltaje de conducción a través de la impedancia de salida. Este suele ser el mejor método. - Impedancia coincidente ZOUT =ZCARGA
La mitad de VFUENTE aparece a lo largo de la carga. Y la otra mitad pierde al conducir corriente a través de la impedancia de salida. Esto es útil en algunas situaciones. (Como un amplificador que controla los parlantes) Porque puede entregar la máxima potencia a la carga. Pero tenga en cuenta que la mitad de la potencia se pierde al conducir la corriente a través de ZOUT. Esto hace que sea efectivo sólo en un 50%. - La impedancia de salida es mayor que ZOUT >> ZLOAD.
Sólo un pequeño porcentaje de ellos aparece en toda la carga. Prácticamente toda la pérdida en la conducción de corriente a través de la impedancia de salida. Este método no es satisfactorio.
La resistencia de salida del divisor de voltaje.
División de voltaje, son muy utilizados en electrónica, como conectar un convertidor como un LDR a la entrada.
Para tener éxito, la impedancia de salida del divisor de voltaje debe ser menor que la impedancia de entrada del circuito conectado. Idealmente, la impedancia de salida debe ser diez veces menor que la impedancia de entrada.
impedancia de salida,
[ROUT = {R1 × R2 over R1 + R2}]
La VFUENTE La fuente de voltaje en el circuito equivalente es el voltaje de salida Vo cuando no hay nada conectado a la salida (y, por lo tanto, no hay corriente de salida). Esto se llama voltaje de «circuito abierto».
Fuente de voltaje, [Vsource = {VS × R2 over R1 + R2}]
En un divisor de voltaje, una resistencia es la entrada del convertidor, como un LDR. Por lo tanto, cuando la resistencia del convertidor cambia, cambiará tanto VFUENTE y RUTA también.
¿Para comprobar si la ROUT es lo suficientemente baja o no?
Tenemos que intentar encontrar el valor máximo que suceda. Cuando el convertidor tiene la resistencia máxima (afectará al convertidor conectado al divisor de voltaje).
Ejemplo: Si R1 = 10K y R2 es un LDR con resistencia máxima 1M, ROUT = 10k × 1M / (10k + 1M) = 9.9kohm (aprox 10kohm), es decir, la carga o resistencia de entrada debe ser de al menos 100kohm.
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