Para realizar un circuito eléctrico. Son varios los conocimientos que debemos dominar para que el trabajo quede perfecto, uno de los conceptos que debemos sabre es el de la impedancia.

La impedancia es un factor resistente que está presente en la electricidad. Este fenómeno lo podemos observar en auriculares, antenas, baterías, entre otros equipos que funcionan mediante la energía eléctrica.En este artículo abordaremos los elementos más importantes de la impedancia.

Creemos conveniente antes de abordar el tema, recordar el concepto de resistencia eléctrica, así como la Ley de Ohm, para poder tener una mayor comprensión del tema de interés de este post

La resistencia eléctrica es la oposición ante el paso de corriente en un circuito eléctrico.La Ley Ohm es utilizada para establecer el comportamiento entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico.

¿Qué es la impedancia?

La impedancia es la resistencia que se genera en un circuito eléctrico cuando una corriente alterna intenta transitar por medio de ella.

A diferencia de la resistencia en corriente continua, la impedancia se expresa a través de números complejos, es decir, con una parte real y una parte imaginaria.

Esta resistencia se diferencia de la ocurrida en corriente continua en su forma de expresión. La impedancia se manifiesta a través de números complejos. La parte real de la impedancia está conformada por la resistencia eléctrica y la parte imaginaria está formada por las reactancias.

Conocer este concepto nos permitirá realizar eficientemente los dispositivos electrónicos modernos que funcionen bajo los principios de corriente alterna.

¿Cómo se calcula y se mide la impedancia?

Los estatutos de la Ley de Ohm, sirven de base para realizar el cálculo de la impedancia. Ésta se utiliza para deducir las equivalencias, las cuales se pueden presentar en serie o en paralelo.

Otra Ley que tienen incidencia es estos cálculos es Ley de Kirchoff, que establece que la suma de todas las caídas de tensión, es igual a la tensión total proporcionada.

Un dato importante para poder realizar el cálculo es que la corriente alterna tenga la condición sinusoidal, con sistema permanente y los mecanismos deben de tipo lineal.

Con relación a su medición, la misma se efectúa con un dispositivo llamado multímetro que cuenta con la capacidad de medir directamente magnitudes eléctricas. También se le conoce en el mercado con el nombre de tester.

La impedancia se representa con la letra Z y se expresa de la siguiente forma:Z = R + j X

Veamos un ejemplo de cálculo en serie o en paralelo

La impedancia de varias impedancias conectadas en serie es igual a su suma:

Serie {\displaystyle Z=Z_{1}+Z_{2}+\cdots +Z_{n}}Z=Z_{1}+Z_{2}+\cdots +Z_{n}

La impedancia de varias impedancias conectadas en paralelo es igual al recíproco de la suma de sus recíprocos:

Paralelo {\displaystyle \textstyle {Z}=\textstyle {1 \over \scriptstyle {{1 \over Z_{1}}+{1 \over Z_{2}}+\cdots +{1 \over Z_{n}}}}}\textstyle {Z}=\textstyle {1 \over \scriptstyle {{1 \over Z_{1}}+{1 \over Z_{2}}+\cdots +{1 \over Z_{n}}}}

¿Qué es el triángulo de la impedancia?

El triángulo de impedancia se refiere a la representación de la parte real de la impedancia, adecuado a la resistencia y a la parte imaginaria, correspondiente a la diferencia entra las reactancias inductiva y capacitiva en los catetos de un triángulo.

El triangulo de la impedancia es aplicado en corriente alterna.

Diferencia entre impedancia resistencia

La impedancia es la composición de resistencia y reactancia. y la podemos observar en inductores como en capacitores. Debido a que solo afecta la corriente cambiante, la reactancia es específica de la alimentación de AC y depende de la frecuencia en la corriente.

La resistencia se produce tanto en el circuito de CA como en el de CC, mientras que la impedancia solo se manifiesta en un circuito de CA

La resistencia es un valor sencillo que radica solo en números reales y la impedancia es un valor un poco más complicado que reside en valores reales e imaginarios.

La impedancia cambia de acuerdo a la frecuencia de la corriente alterna. Por su parte, la resistencia es firme en un circuito y no se trasforma según la frecuencia de CA o CC.

El símbolo de la impedancia es Z y el de la resistencia es R

La impedancia tiene magnitud y ángulo de fase y la impedancia no posee ángulo de fase

La resistencia se precisa como la oposición al flujo de corriente eléctrica en el circuito.

La impedancia es una oposición al flujo de corriente alterna, ya que cualquiera de los tres mecanismos es resistivo, inductivo o capacitivo. En conclusión, es la mezcla de resistencia y reactancia en un circuito

Tipos de impedancia
  • Impedancia capacitiva: Es aquella que está vinculada a la resistencia dada al cambio de corriente dentro de un capacitor, y está relacionada con su parte imaginaria.
  • Impedancia inductiva: Es la ejercida en el cambio de corriente dentro de una bobina. Es uno de los más comunes y está conformado por la resistencia y el inductor
  • Impedancia resistiva: Es común en los circuitos de corriente directa, donde no hay reactancia. Este tipo de circuitos se conoce en la ingeniería de la electricidad como uno de los más simples, ya que está conformado por una o varias resistencias.
  • Impedancia equivalente: Muestra la misma impedancia entre todos sus terminales.
  • Impedancia acústica: Es aquellas que se hace presente en la propagación de las ondas sonoras.
Características de la impedancia
  • Se puede presentar tanto en corriente alterna como continua, pero en la CC se instaura que hay una impedancia de fase.
  • Está enmarcada en los criterios de las leyes Ohm y Kirchoff.
  • Se representa en una parte real y otra imaginaria
  • Cuenta con dispositivos en el mercado para facilitar su medición
Impedancias y equipos

A continuación, presentamos algunos dispositivos donde el fenómeno de la impedancia aporta beneficios significativos

  • Auriculares
  • Cajas acústicas
  • Aparatos para monofrecuencia
  • Dispositivos para el desarrollo de impedancia bioelectrica
  • Probador de audios
  • Medidor LCR
  • Micrófonos
  • Conector de acble de video de cámara de impedancia
  • Báscula
  • Antenas
¿Qué equipos miden la impedancia?

La medición de este fenómeno eléctrico dependerá del instrumento a medir. Los equipos más usados para la medición de impedancia son: el medidor o puente LCR y el analizador de impedancia. El primero genera una medición simple y precisa para un valor específico de frecuencia.

En el caso de requerir la medición de la impedancia en una bobina podemos aplicar el uso de un multímetro, siguiendo los siguientes pasos:

  • Conexión de sondas
  • Rodar la perilla del multímetro hacia la etiqueta “Ohms” para leer la impedancia
  • Quitar la bocina de su cajón y abrir la parte trasera del mismo
  • Situar los hilos conductores y los bornes de la bocina.
  • Retirae cualquier cable que esté conectado al borne.
  • Lee la resistencia
  • Determina la impedancia
Importancia y beneficios de la impedancia en la industria

Conocer todos los elementos relacionados con este tema es de gran importancia para las industrias modernas, en especial aquellas que emplean sistemas electrónicos en sus productos, ya que pueden usar sus características y sus fortalezas para ofrecer mayor calidad en sus productos.

En el mercado podemos observar como empresas dedicadas a la fabricación de batería utilizan los conocimientos de esta área de la electricidad para el diseño de sus productos.

Es empleada para la trasmisión efectiva de señales, cámaras, sistemas de trasmisión, redes de datos, métodos de automatización. Para ello se utilizan cables creados bajo los preceptos de la impedancia.

Para concluir, desde tiempos antiguos, la electricidad ha sido un factor fundamental para el desarrollo de las sociedades. La industria es sin duda, la columna vertebral que impulsa dichos desarrollos.

En tal sentido, es de suma importancia dominar todos los conceptos de la electricidad y de la electrónica que puedan servir de aporte en la creación de nuevas innovaciones tecnológicas que continúen facilitando las tareas del hombre, además de ofrecerle, confort y comodidad.