Impedantie versus weerstand
Weerstand en impedantie zijn twee zeer belangrijke eigenschappen van componenten in de circuittheorie. Dit artikel gaat in op de belangrijkste verschillen tussen impedantie en weerstand.
Weerstand
Weerstand is een zeer belangrijke eigenschap op het gebied van elektriciteit en elektronica. De weerstand in een kwalitatieve definitie vertelt ons hoe moeilijk het is voor een elektrische stroom om te vloeien. In kwantitatieve zin kan de weerstand tussen twee punten worden gedefinieerd als het spanningsverschil dat nodig is om een eenheidsstroom over de gedefinieerde twee punten te nemen. Elektrische weerstand is het omgekeerde van elektrische geleiding. De weerstand van een object wordt gedefinieerd als de verhouding van de spanning over het object tot de stroom die er doorheen vloeit. De weerstand in een geleider hangt af van de hoeveelheid vrije elektronen in het medium. De weerstand van een halfgeleider hangt grotendeels af van het aantal gebruikte doteringsatomen (onzuiverheidsconcentratie). De wet van Ohm is de meest invloedrijke wet wanneer het onderwerp weerstand wordt besproken. Het stelt dat voor een bepaalde temperatuur de verhouding van de spanning over twee punten tot de stroom die door die punten gaat, constant is. Deze constante staat bekend als de weerstand tussen die twee punten. De weerstand wordt gemeten in ohm.
Impedantie
Er zijn twee soorten apparaten geclassificeerd op basis van hun impedantierespons. Deze twee typen zijn actieve componenten en passieve componenten. Actieve componenten veranderen hun weerstand volgens de ingangsspanning of stroom. Een passieve component heeft een vaste weerstand. Componenten zoals condensatoren en inductoren zijn actieve componenten. Een weerstand is een passieve component. Actieve componenten hebben een andere eigenschap om de fase van het inkomende signaal te veranderen. Als het faseverschil van inkomende spanning en stroom nul is, zal de uitvoer via een condensator of een inductor ervoor zorgen dat de stroom achterblijft of de spanning leidt. Er moet echter worden opgemerkt dat als deze apparaten ideaal zijn, de weerstand nul zal zijn. Een deel van de impedantie treedt niet op vanwege dezelfde redenen waarom de weerstand optreedt. Stel je een spoel voor. Wanneer een stroom begint te lopen, ontstaat er een magnetisch veld. Het magnetische veld zelf probeert de stroomtoename te minimaliseren, waardoor de impedantie wordt gecreëerd. In de praktijk zijn echter niet alle componenten ideaal; elk onderdeel heeft een impedantiewaarde, die niet puur resistief is. Een circuit met de combinatie van inductoren (L), condensatoren (C) en weerstanden (R) staat bekend als LCR-circuit. Combinaties met maximale impedantie (in de impedantie vs. ingangsfrequentiegrafiek) zijn frequentieafsnijfilters, en een circuit met minimale impedantie kan worden gebruikt als een tunercircuit of een frequentiedoorlaatfilter.
Wat is het verschil tussen impedantie en weerstand?
• Weerstand is een speciaal geval van impedantie.
• De weerstand van een component is niet afhankelijk van de frequentie of de fase van het ingangssignaal, maar de impedantie wel.
• Er is een afspraak gemaakt om de pure weerstandswaarde en de denkbeeldige weerstandswaarde parallel aan elkaar te meten; complexe algebra wordt gebruikt om de impedantie op te lossen.
• Weerstand kan de fase van het signaal niet veranderen, maar inductie kan het veranderen.
