임피던스(Impedance)

임피던스란?(Impedance)

 

임피던스의 정의는 아래와 같다.

 

● 임피던스의 사전적 의미 : 방해, 저지

 

● 특정 구조/회로 위치에서의 전압과 전류의 비 ☞ Z = V (전압) / I (전류)

 

● 주파수를 가진 AC 회로에서 응용되는 저항의 개념

 

● 주파수와 무관하게 계속 손실로 작용하는 저항 R에 주파수에 따라 에너지를 저장하거나 방출하는 에너지 저장성 소자인 L(인덕터) 과 C(캐패시터)의 저항 값을 모두 포함한 AC 개념에서의 저항 값

 

 

임피던스 공식

 

임피던스 공식은 아래와 같다. 

 

Z = R  +  j X  = R  + j WL  - j(1/WC) = R  + j 2πfL - j(1/2πfC)

( j X = j WL  - j(1/WC) )

 

임피던스 공식에는 실수부와 허수부(유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스)가 있다.

임피던스 공식

임피던스 공식 유도

※ 실수부란?

주파수에 무관하게 전류(RF)의 흐름을 방해하는 요소로서 Direct current (DC)와 Alternating  Current (AC) 모두에서 발견할 수 있다.

이 세상에는 3가지 물질이 있는데  저항 성분이 작은 Copper, Silver, Gold와 저항 성분이 매우 큰 polyethylene, mica, glass 등이 있다.

 

※ 허수부란?

Electric (Capacitance) 그리고 Magnetic (Inductance) 에너지를 표현한  것으로써 주파수에 따라 에너지를 저장하거나 방출하는 요소로서 에너지가 축적되고 소모되는 크기의 측정 단위라고 할 수 있다.

 

 

임피던스 공식의 이해

 

 

 (1) Z(임피던스) : AC상에서의 R , L , C를  모두 포함한 AC 개념의 전체 저항

 

 (2) R(실수부) : 주파수에 무관하게 언제나 신호의 흐름을 방해 하는 요소

 

 (3) 유도성 리액턴스 - XL : 높은 주파수에서는 자계에 에너지를 저장하고 낮은 주파수에서는 저장된 에너지를 방출함.

 

 (4) 용량성 리액턴스 - XC : 낮은 주파수에서는 전계에 에너지를 저장하고 높은 주파수에서는 저장된 에너지를 방출함.