امپدانس چیست؟

امپدانس چیست؟ تصور کنید که جریان الکتریکی مانند آب درون یک لوله است. مقاومت (Resistance) مانند اصطکاکی است که آب در برابر حرکتش احساس می‌کند. اما در دنیای جریان متناوب، علاوه بر مقاومت، عوامل دیگری مانند سلف‌ها (Inductors) و خازن‌ها (Capacitors) نیز وارد بازی می‌شوند. این عناصر باعث می‌شوند که جریان الکتریکی نه‌تنها با مقاومت، بلکه با راکتانس (Reactance) نیز مواجه شود. امپدانس در واقع ترکیبی از مقاومت و راکتانس است و به ما کمک می‌کند تا رفتار مدارها در برابر سیگنال‌های متناوب را بهتر درک کنیم.

امپدانس به زبان ساده

امپدانس الکتریکی، در واقع، مفهومی گسترده تر از مقاومت معمولی است که در مدارهای جریان مستقیم (DC) وجود دارد. در حالی که مقاومت، تنها در مدارهای DC معنا پیدا می‌کند و مقدار آن نیز ثابت و مستقل از فرکانس جریان است، امپدانس، در مدارهای جریان متناوب (AC) مطرح می‌شود و مقدار آن، برخلاف مقاومت، به فرکانس جریان بستگی دارد. امپدانس، در حقیقت، مجموعه‌ای از مقاومت (مخالفت با جریان که منجر به تولید گرما می‌شود) و راکتانس (مخالفت با تغییر جریان توسط سلف یا خازن) است. از مقالات مربوط به امپدانس چیست؟ می توان به : مقاومت الکتریکی اشاره کرد. در مقاله امپدانس چیست؟ به انواع فرمول ها پرداخته شده.

راکتانس چیست؟

راکتانس، نوعی مقاومت در برابر جریان متناوب (AC) است که توسط خازن‌ها و سلف‌ها در یک مدار ایجاد می‌شود. برخلاف مقاومت معمولی که انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می‌کند، راکتانس انرژی را ذخیره و سپس آزاد می‌کند.

آیا می‌دانستید که معنی امپدانس در پزشکی چیست؟

در پزشکی، امپدانس به مقاومت بافت‌های بدن در برابر عبور جریان الکتریکی اشاره دارد و در زمینه‌های مختلفی کاربرد دارد؛ برای مثال، کاردیوگرافی امپدانس روشی غیرتهاجمی برای اندازه‌گیری تغییرات حجم خون در قفسه سینه در طول چرخه قلبی است که با اندازه‌گیری تغییرات امپدانس، اطلاعاتی در مورد عملکرد قلب و پارامترهای همودینامیک به دست می‌آید.

آنالیز امپدانس بیوالکتریکی (BIA) برای اندازه‌گیری ترکیب بدن از جمله چربی، عضله و آب بدن با عبور جریان الکتریکی ضعیف و اندازه‌گیری امپدانس استفاده می‌شود؛ تصویربرداری امپدانس الکتریکی (EIT) با ایجاد تصاویر از توزیع امپدانس الکتریکی در داخل بدن برای تشخیص و نظارت بر بیماری‌های ریوی و قلبی کاربرد دارد و در نهایت، در سونوگرافی پزشکی، تفاوت امپدانس آکوستیک بین بافت‌ها بر انتقال موج اولتراسوند تاثیر می‌گذارد.

انواع راکتانس

راکتانس خازنی (Capacitive Reactance):

• توسط خازن‌ها ایجاد می‌شود.
• با افزایش فرکانس جریان متناوب، مقدار آن کاهش می‌یابد.
• مخالف تغییرات ولتاژ است.

راکتانس سلفی (Inductive Reactance):

• توسط سلف‌ها ایجاد می‌شود.
• با افزایش فرکانس جریان متناوب، مقدار آن افزایش می‌یابد.
• مخالف تغییرات جریان است.

تفاوت راکتانس و امپدانس در چیست؟

ادمیتانس چیست؟

ادمیتانس در مدارهای الکتریکی، معیاری برای سنجش میزان سهولت عبور جریان متناوب (AC) از یک مدار است. در واقع، ادمیتانس، معکوس امپدانس است و به همین دلیل، اطلاعاتی مشابه امپدانس را ارائه می‌دهد، اما با دیدگاهی متفاوت.

 تفاوت امپدانس و ادمیتانس در چیست؟

تعریف:

امپدانس (Z): معیاری برای سنجش میزان مخالفت یک مدار در برابر عبور جریان AC است.
ادمیتانس (Y): معیاری برای سنجش میزان سهولت عبور جریان AC از یک مدار است.
رابطه: ادمیتانس، معکوس امپدانس است: Y = 1/Z.

واحد اندازه‌گیری:

• امپدانس با واحد اُهم (Ω) اندازه‌گیری می‌شود.
• ادمیتانس با واحد زیمنس (S) اندازه‌گیری می‌شود.

آیا میدانید که  ما یک مقاله کامل درباره موضوع امپدانس چیست؟ نوشته شده  با عنوان: معرفی نمادها و شماتیک‌های برق و الکترونیک که به اطلاعات شما می‌افزاید.

اجزا:

• امپدانس از دو بخش تشکیل شده است: مقاومت (R) و راکتانس (X).
• ادمیتانس از دو بخش تشکیل شده است: کنداکتانس (G) و سوسپتانس (B).

کاربرد:

• امپدانس بیشتر در تحلیل مدارهای سری استفاده می‌شود.
• ادمیتانس بیشتر در تحلیل مدارهای موازی استفاده می‌شود.

دیدگاه:

• امپدانس، دیدگاهی مقاومتی به مدار دارد.
• ادمیتانس، دیدگاهی هدایتی به مدار دارد.

سوالات متداول درباره امپدانس چیست؟

فرمول امپدانس سلف ؟

فرمول: Z_L = jωL

Z_L: امپدانس سلف (برحسب اهم)
j: واحد موهومی (√-۱)
ω: فرکانس زاویه‌ای (برحسب رادیان بر ثانیه) که با فرمول ω = 2πf محاسبه می‌شود (f فرکانس برحسب هرتز)
L: اندوکتانس سلف (برحسب هنری)

فرمول امپدانس خازن چیست؟

  فرمول: Z_C = -j/(ωC)

Z_C: امپدانس خازن (برحسب اهم)
j: واحد موهومی (√-۱)
ω: فرکانس زاویه‌ای (برحسب رادیان بر ثانیه)
C: ظرفیت خازن (برحسب فاراد)

فرمول امپدانس مقاومت چیست؟

در مدارهای جریان مستقیم (DC)، امپدانس یک مقاومت (Z) با مقدار مقاومت (R) برابر است. به عبارت دیگر، امپدانس مقاومت در مدارهای DC برابر با مقدار مقاومت آن است. اما در مدارهای جریان متناوب (AC)، امپدانس مقاومت (Z_R) نیز برابر با مقدار مقاومت (R) است. با این حال، باید توجه داشت که در مدارهای AC، امپدانس کل مدار شامل امپدانس مقاومت، امپدانس سلف و امپدانس خازن است.

امپدانس چیست؟

امپدانس چیست؟  امپدانس (Impedance) در مدارهای الکتریکی، معیاری برای سنجش میزان مخالفت یک مدار در برابر عبور جریان متناوب (AC) است. به زبان ساده، امپدانس مانند یک مقاومت کلی است که شامل اثرات مقاومت الکتریکی، ظرفیت خازنی و اندوکتانس سلفی می‌شود.

نتیجه گیری کلی در مورد امپدانس چیست

 این مفهوم، ترکیبی از مقاومت و راکتانس است و رفتار مدارها را در برابر جریان متناوب (AC) توصیف می‌کند. در حالی که مقاومت تنها به مخالفت در برابر جریان الکتریکی اشاره دارد، امپدانس با در نظر گرفتن اثرات سلف‌ها و خازن‌ها، تصویر کامل‌تری از عملکرد مدارها ارائه می‌دهد. امپدانس نه‌تنها در طراحی مدارهای الکترونیکی، بلکه در انتقال سیگنال‌های صوتی و تصویری، سیستم‌های مخابراتی و حتی مهندسی پزشکی نیز کاربرد گسترده‌ای دارد. درک صحیح از امپدانس به مهندسان و طراحان کمک می‌کند تا مدارهایی با عملکرد بهینه و کارایی بالا ایجاد کنند.