¿Qué es Impedancia?
Impedancia es la oposición, al paso de la corriente alterna, de la suma de la resistencia y la reactancia de un circuito. Entonces: Impedancia = resistencia + reactancia. La resistencia es el valor de oposición al paso de la corriente (sea corriente directa o corriente alterna) que tiene el resistor o resistencia.
La reactancia es el valor de la oposición al paso de la corriente alterna que tienen los condensadores (capacitores) y las bobinas (inductores).
En este caso existe la reactancia capacitiva debido a los condensadores y la reactancia inductiva debido a las bobinas. Cuando en un mismo circuito se tienen estos elementos combinados (resistencias, condensadores y bobinas) y por ellas circula corriente alterna, la oposición de este conjunto de elementos al paso de la corriente alterna se llama: impedancia.
Fórmula de impedancia (suma de fasores)
La impedancia tiene unidades de Ohmios (Ohms). Y es la suma de una componente resistiva (debido a las resistencias) y una componente reactiva (debido a las bobinas y los condensadores) y es: Z = R + jX
La jota (j) que precede a la X, nos indica que esta (la X) es un número imaginario. No es una suma directa, es una suma fasorial (suma de fasores). Lo que sucede es que estos elementos (la bobina y el condensador) causan una oposición al paso de la corriente alterna (además de un desfase), pero idealmente no causa ninguna disipación de potencia, como si lo hace la resistencia (La Ley de Joule)
Impedancia y desfase (φ) entre la corriente y el voltaje
Cuando una corriente alterna circula por una bobina o un condensador hay un desfase entre ésta y los voltajes, que en el primer caso es atrasada y en el segundo caso es adelantada. El desfase que ofrece un bobina y un condensador son opuestos y, si estos llegaran a ser de la misma magnitud, se cancelarían y la impedancia total del circuito sería igual al valor de la resistencia. (ver la fórmula anterior)
La fórmula Z = R + j X se dibuja como se muestra en la figura anterior. Las reactancias se representan en eje Y (el eje imaginario / eje vertical) pudiendo dirigirse para arriba o para abajo, dependiendo de si es mayor la influencia de la bobina o la del condensador.
Las resistencias se muestran en el eje X. (sólo en la parte positiva del eje X / eje horizontal). El valor de la impedancia (la línea diagonal) será:
- Z = (R2+ X2)1/2 = raíz cuadrada de (la suma de (la resistencia al cuadrado y la reactancia al cuadrado))
- Angulo de desfase entre la corriente y el voltaje es: Ф = tan-1 (X/R)
- El valor de la corriente se obtiene con la Ley de Ohm: I = V / Z
Donde:
- X es la suma de la reactancia inductiva y capacitiva
- R es la resistencia
Nota: Lo que está entre paréntesis elevado a la 1/2, es equivalente a la raíz cuadrada.
