Преглед на кодот на Електрична импеданса

{{електромагнетизам|cТема=[[електрична мрежа]]}}
[[Податотека:Complex Impedance.svg|200п|мини|десно|Графички приказ на [[комплексна рамнина]] на импеданса]]

'''Електрична импеданса''' — [[физичка величина|величината]] со која се мери отпорот кој го поседува [[електрично коло|коло]] кога низ истото протекува [[електрична струја|струја]] со одреден [[напон]].

Претставена како математички однос, импедансата е [[комплексен број|комплексен]] [[количник]] од напонот и електричната струја во коло низ кое протекува [[наизменична струја]] ''(AC)''. Импедансата го опфаќа [[електричниот отпор|отпорот]] во ''(AC)'' колата, и поседува големина и [[Фаза (бранова)|фаза]], за разлика од отпорот, кој поседува само големина. Кога во колото има [[еднонасочна струја]] ''(DC)'', тогаш не постои разлика меѓу импедансата и отпорот; може да се каже дека импедансата е нула [[фазен агол]].

Потребата да се воведе импедансата во ''(AC)'' колата  се објаснува со фактот дека постојат два дополнителни спречувачки механизми, од оние кај ''(DC)'' колата: индукцијата на напон во проводници која се самоиндуцира како последица од магнетните полиња на струите ([[индукција]]), и електростатичкото складирање на полнежот создаден од напоните меѓу проводниците ([[капацитет]]). Импедансата создадена од овие два ефекти збирно се нарекува [[индуктивен отпор]] и означува [[имагинарен број|имагинарен]] дел од комплексната импеданса каде отпорот го формира [[реален број|реалниот]] дел.

Ознаката за импедансата е обично {{math|''Z''}} и може да се претстави со запишување на големината на фазата во следниот облик {{math|{{!}}''Z''{{!}}''∠θ''}}. Приказот како комплексен број е често подобар начин за прикажување и анализа на струјните кола.  Поимот  ''импеданса'' е воведен од [[Оливер Хевисајд]]<ref>''Наука'', Стр.&nbsp;18, 1888</ref><ref>Оливер Хевисајд, ''The Electrician'',Стр.&nbsp;212, 23 јули 1886, преиздадена како ''Electrical Papers'', стр. 64, ''AMS Bookstore'', ISBN 0-8218-3465-7</ref>. [[Артур Кенели]] е првиот кој импедансата ја претстави преку комплексни броеви во 1893 г.<ref>[http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4768008 Кенели, Артур. ''Impedance'' (AIEE, 1893)]</ref>

Импедансата се дефинира со помош на [[честота]]та [[количник]]от од напонот и струјата <ref>{{Наведена книга  | last = Александар  | first = Чарлс | last2 = Садику  | first2 = Матју  | title = ''Fundamentals of Electric Circuits''  | publisher = ''McGraw-Hill''  | year = 2006  | edition = 3, подобрено  | pages =387–389  | isbn = 978-0-07-330115-0 }}</ref>.Кажано поинаку, количникот од  напонот и струјата за една [[комплексен експоненционал|Ојлерова равенка]] на одредена честота {{math|''ω''}}. Воопштено, импедансата е комплексен број, со истата [[единица мерка]] за отпор, која во [[SI-системот]] е [[ом]] ''ohm''({{math|Ω}}). За синусоидна струја или напон,[[комплексен број|поларен облик]] на комплексната импеданса се поврзува со амплитудата и фазата од напонот и струјата . Земено како:

* големината на комплексната импеданса е количникот од амплитудата на напонот и амплитудата на струјата.
* фазата на комплексната импеданса е [[фазна промена]] за која струјата задоцнува зад напонот.

Реципрочната вредност од импедансата се нарекува [[адмитанса]], адмитанса е количникот од струјата и напонот, и се означува со единицата мерка [[сименс]], позната од минатото како [[мо]] - (ом читан наназад)

== Комплексна импеданса ==

Импедансата претставена преку комплексната ознака <math>\scriptstyle Z</math> и терминот ''комплексна импеданса'' се ознаки кои се употребуваат, но  поларниот облик дословно ги опфаќа заемно големината и фазните одлики,

:<math>\ Z = |Z| e^{j\arg (Z)}</math>

каде големината <math>\scriptstyle |Z|</math> го претставува количникот од амплитудата на напонот и амплитудата на струјата, додека пак  <math>\scriptstyle \arg (Z)</math> (најчесто дадено преку ознаката <math>\scriptstyle \theta </math>) ја опишува фазната разлика меѓу напонот и струјата. <math>\scriptstyle j</math> is the [[имагинарен број|имагинарниот]] дел, и се користи како замена за  <math>\scriptstyle i</math>  и во овој злучај за да се избегне забуна со ознаката за [[ампер|електрична струја]]. Во [[Декартов координатен систем|Декартов облик]],

:<math>\ Z = R + jX</math>

каде [[реалниот]] дел од импедансата е отпорот <math>\scriptstyle R</math> и [[имагинарниот]] дел е [[индуктивниот отпор]]  <math>\scriptstyle X</math>

Каде има потреба од собирање и одземање на импеданси Декартовиот облик е поповолен за употреба, но кога тие се множат или делат пресметките се упростуваат ако се користи поларниот облик. При пресметки во колата, на пример определувањето на вкупната импеданса, ќе биде потребно да се врши промена на облиците неколкукратно за време на пресметката.

== Омов закон ==
[[File:General AC circuit.svg|thumb|right|169px|  ''AC'' коло при напон <math>\scriptstyle V</math>, низ [[електрично оптоварување|оптоварување]] <math>\scriptstyle Z</math>, со струја <math>\scriptstyle I</math>.]]
{{Главна|Омов закон}}

Значењето на електричната импеданса може најдобро да се разбере ако се претстави преку [[Омов закон|Омовиот закон]]<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/imped.html AC Омов закон], Хиперфизика</ref><ref name=HH1>{{Наведена книга |last=Хоровиц |first=Пол |author2=Хил, Винфилд |title=''The Art of Electronics'' |year=1989 |publisher=''Cambridge University Press'' |location= |isbn=0-521-37095-7 |pages=32–33 |chapter=1 }}</ref>.

:<math>\ V = I Z = I |Z| e^{j \arg (Z)}</math>

Големината на импедансата <math>\scriptstyle |Z|</math> ја има улогата на отпорот, со што се опишува падот на напонот кај амплитудата на напонот <math>\scriptstyle Z</math> за дадена струја <math>\scriptstyle I</math>. Фазниот фактор ни посочува дека струјата задоцнува зад напонот за фаза <math>\scriptstyle \theta \;=\; \arg (Z)</math> на пример, во [[временски дел|временскиот дел]], сигналот на струјата е поместен за  <math>\scriptstyle \frac{\theta}{2 \pi} T</math> во однос на сигналот на напонот.

== Комплексен напон и струја ==

[[Податотека:Impedance symbol comparison.svg|мини|десно|200п|Воопштени импеданси во коло можат да се претстават со истиот симбол како за отпорник (''ANSI'' за [[САД]] или ''DIN'' за [[Европа]] ) или со означен квадрат .]]

За да се поедностават пресметките, [[синусоида]]та на брановите на напонот и струјата се претставени како [[комплексна функција|комплексни функции]] 
<ref>[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/impcom.html#c1 Комплексна импеданса ], Хиперфизика</ref><ref name=HH2>{{Наведена книга |last=Хоровиц |first=Пол|author2= Хил, Винфилд |title=''The Art of Electronics'' |year=1989 |publisher=''Cambridge University Press'' |location= |isbn=0-521-37095-7 |pages=31–32 |chapter=1 }}</ref>

:<math>\begin{align}
  V &= |V|e^{j(\omega t + \phi_V)} \\
  I &= |I|e^{j(\omega t + \phi_I)}
\end{align}</math>

Импедансата како количник од истите.

:<math>\ Z = \frac{V}{I}</math>

Заменувајќи ги во Омовиот закон се добива :

:<math>
\begin{align}
  |V| e^{j(\omega t + \phi_V)} &= |I| e^{j(\omega t + \phi_I)} |Z| e^{j\theta}    \\
                               &= |I| |Z| e^{j(\omega t + \phi_I + \theta)}
\end{align}
</math>

се добива 0 сегде каде што е присутно времето <math>t</math>, па може да се запишат големините и фазите во следниот облик

:<math>\begin{align}
     |V| &= |I| |Z| \\
  \phi_V &= \phi_I + \theta
\end{align}</math>

Добиената равенка за големината е познатиот Омов закон применет при амплитуди на напон и струја, втората равенка го опишува односот на фазите.

== Мерење ==

Мерењето на импедансата кај апарати и преносни системи претставува практичен проблем во [[радио]] технологијата и во останатите гранки. Мерењата на импедансата можат да се изведат само при една честота, или пак при поголем број на честоти. Импедансата може да се мери во омови, но во одредени случаи како на пример при определување на импеданса кај [[радио антена]] ознаката 
[[рефлектирачки коефициент]] е покорисна отколку самата импеданса. за да се измери импедансата потребно е да се измерат величините напон и струја,и фазната разлика меѓу нив. Импедансата често се мери со [[премостно коло|методи на „премостување“]], слични на оние како во случаите на еднонасочна струја [[Ветстоново премостување]].

Мерачот ''LCR''  (индуктивност (''L''), капацитативност(''C'') и отпорност (''R'')) е направа која најчесто се користи за мерење на бараните индуктивитет, капацитет и отпор, од овие вредности импедансата и честотата можат да бидат пресметани.

== Наводи ==
{{наводи|1}}

== Надворешни врски ==
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/imped.html Објаснување за импедансата] {{en}}
* [http://www.antenna-theory.com/basics/impedance.php Импеданса кај антените] {{en}}
* [http://www.tedpavlic.com/teaching/osu/ece209/support/circuits_sys_review.pdf ECE 209: Преглед на кола како LTI-системи] {{Семарх|url=https://web.archive.org/web/20090319235156/http://www.tedpavlic.com/teaching/osu/ece209/support/circuits_sys_review.pdf |date=2009-03-19 }}&nbsp;&ndash; кратко објаснување на струјни кола со Лапласова трансформација, вклучувајќи ја и дефиницијата за импеданса {{en}}

{{Нормативна контрола}}

[[Категорија:Електротехника]]
[[Категорија:Електромагнетизам|Импеданса]]
[[Категорија:Физички величини]]