Impedance

Jako impedanci v obecném slova smyslu označujeme poměr napětí a proudu. Je-li fázový posuv mezi proudem a napětím nulový, mluvíme o odporu činném. Je-li posuv +90°, jde o jalový odpor (reaktanci) indukční. Jeli posuv -90°, jde o jalový odpor (reaktanci) kapacitní. Při všech ostatních posuvech mimo tři jmenovité jde o zdánlivé odpory neboli impedance, a to při kladném posunu rázu indukčního, při záporném posuvu rázu kapacitního.

Činný odpor

Činný odpor je elektrický odpor, který je stejný v obvodech se střídavým proudem, nebo s proudem stejnosměrným, protože je na něm fázový posun 0°. Elektrický odpor můžeme vypočítat několika způsoby:

1. úpravou Ohmova zákona.

Znění Ohmova zákona:

Matematicky můžeme Ohmův zákon popsat dvěma způsoby.

$I=\frac{U}{R} \;\; \mathrm{(A;V;\Omega)}$

nebo

$U=R\cdot I \; \;\mathrm{(V;\Omega;A)}$

Vzorec:
$R = \frac{U}{I}$
Není Ohmův zákon, ale pomocí tohoto vzorce můžeme vypočítat elektrický (činný) odpor.

2. pomocí parametrů vodiče.

Známe-li parametry vodiče. Musíme znát délku vodiče l, průřez vodiče S a materiál ρ. Elektrický odpor je přímo úměrný délce vodiče a nepřímo úměrný průřezu vodiče. Dále je odpor závislý na materiálu, ten je zastoupen elektrickým měrným odporem.

$R=\rho \cdot \frac{l}{S}\; \; \mathrm{(\Omega;\ \mu \Omega m; \ m; \ mm^2)}$

Odpor je závislý také na teplotě

$R=R_0 \cdot (1+\alpha \cdot \mathrm \Delta t)$.
kde R je odpor při teplotě t₂ v ohmech (Ω)
R₀ je odpor při počáteční teplotě t₁ v ohmech (Ω)
α je teplotní součinitel elektrického odporu (K^-1)
Δt=ΔT=t₂-t₁ je rozdíl teplot. Rozdíl teplot v °C je stejný jako rozdíl v K.

S elektrickým odporem je spojena i vodivost. Vodivost je převrácená hodnota odporu.

$G=\frac{1}{R}$

kde G je vodivost v siemensech (S)
R je elektrický odpor v ohmech (Ω)

Indukční odpor

Cívka v obvodu se střídavým proudem působí jako odpor, který je tím větší, čím větší je indukčnost cívky a frekvence proudu.
Můžeme se setkat s označením:

• indukční reaktance
• induktance

$X_L=\omega\cdot L\;\;\mathrm{(\Omega;\ s^{-1};\ H)}$
 

kde X_L je indukční reaktance ,
ω=2·π · f je úhlová rychlost v radiánech za sekundu (rad·s^-1 nebo s^-1)
L je indukčnost jednotkou je henry (H)

Podobně jako u činného odporu existuje i převrácená hodnota, tu nazýváme induktivní (indukční) susceptance B_L s jednotkou siemens (S).

Kapacitní odpor

Kondenzátor v obvodu se střídavým proudem působí jako odpor, který je vetší, čím menší je kapacita kondenzátoru a frekvence proudu.
Můžeme se setkat s označením:

• Kapacitní reaktance
• Kapacitance

$X_C=\frac{1}{\omega \cdot C} \; \; \mathrm{(\Omega;\ s^{-1};\ F)}$

kde X_C je kapacitance 
ω=2·π · f je úhlová rychlost v radiánech za sekundu (rad·s^-1 nebo s^-1)
C je kapacita ve faradech (F)

Podobně jako u činného odporu (nebo indukčního odporu) existuje i převrácená hodnota, tu nazýváme kapacitní susceptance B_C s jednotkou siemens (S).

Impedance

Všechny výše uvedené případy platí pro ideální součástky (rezistory, cívky nebo kondenzátory). Vezmeme si například drátový rezistor, ten kromě činného odporu vykazuje i odpor induktivní.
Protože je odporový drát navinut na keramickém tělísku, a při zapojení do obvodu se střídavým proudem vykazuje i indukční odpor a tím je na něm fázový posuv nenulový.
U cívky je kromě indukčního odporu i odpor vinutí (činný) a také dokonce malá kapacitance.
Naopak u kondenzátorů je kromě kapacitance i odpor svodový (činný). Induktance se projevuje spíše u kondenzátorů svitkových.
Ale jednotlivé složky jsou závislé na frekvenci, takže u malých frekvencí se hodnota "odporu" mění velice málo, takže se nemusíme bát, ale při vyšších frekvencí už musíme pečlivě vybírat součástky.

Zdroje:

Trůneček, Jiří: Radiotechnika. Praha: SNTL, 1957. 253 s.

Wojnar, Jiří: Základy elektrotechniky I. 1. vydání. Brno: Tribun EU, 2009. 172 s. ISBN 978-80-7399-699-4.

---

Přidal Vojtěch Šotola. Naposledy upravil Vojtěch Šotola dne 2016-08-03 20:52:35.