Was ist eine elektrische Impedanz?

elektrische Impedanz, oft einfach als Impedanz bezeichnet, ist eine Messung, mit der beschrieben wird, wie leicht der Strom durch einen Wechselstromschalter (Wechselstrom) fließt. Es beschreibt die Gesamtmenge an Opposition, die eine Schaltung dem Strom vorstellt. In einem DC -Schaltkreis (Gleichstrom) wird der Widerstand verwendet, um die gleichen Eigenschaften zu beschreiben, aber in einem Wechselstromsystem werden zusätzliche Faktoren ins Spiel kommen. Die elektrische Impedanz ist aufgrund der zyklischen Natur eines Wechselstromkreises eine Funktion sowohl des Widerstands als auch des Reaktanzs.

Im Allgemeinen wird der Widerstand des Stromkreises durch die Anzahl der innerhalb der Leiter verfügbaren freien Elektronen zum Tragen von Elektrostrom bestimmt. Ein Kupferdraht mit großem Durchmesser hat beispielsweise mehr freie Elektronen als einen Kupferdraht mit kleinerem Durchmesser und einen niedrigeren Widerstand. Die Art des für den Leiter verwendeten Metalls spielt auch eine Rolle, da ein weniger Leitstätigkeit weniger freie Elektronen hat und einen höheren Widerstand gegen den Strom bietet.

thDie zweite Komponente der elektrischen Impedanz, Reaktanz, ist auf das Radfahren eines abwechselnden elektrischen Stroms zurückzuführen. Ein typischer elektrischer Haushaltsstrom kehrt die Richtung 60 -mal pro Sekunde oder mit einer Geschwindigkeit von 60 Hertz um. Jeder Zyklus verursacht zusätzliche elektrische und magnetische Opposition gegen den Strom. Diese Opposition wird als Reaktanz bezeichnet.

Wie Widerstand ist die Messeinheit für elektrische Impedanz der OHM. Die Impedanz wird normalerweise als Differenz der Potentialspannung über eine Schaltung ausgedrückt, geteilt durch die maximale Strommenge, die durch die Schaltung verläuft. Der einfachste Ausdruck der elektrischen Impedanz ist in der mathematischen Gleichung Z = V/i gezeigt, in der z Impedanz darstellt, V ist Spannung und I Strom.

elektrische Messungen sind für mehr als nur Kupferdrähte und Leiterplatten nützlich. Der menschliche Körper besitzt auch eine bestimmte Menge an Leitfähigkeit, RESIHaltung und sogar Impedanz. Tatsächlich nutzt die medizinische Gemeinschaft seit den frühen 1900er Jahren elektrische Impedanz als diagnostisches Instrument. Medizinische Tests, die auf Impedanz angewiesen sind, nutzen die Tatsache, dass verschiedene Arten von Gewebe unterschiedliche Impedanzgrößen besitzen.

Bildgebungstechniken für elektrische Impedanz wie elektrische Impedanztomographie (EIT) werden seit vielen Jahren verwendet, und sie haben sich weiter verbessert und an Popularität gewonnen. Da maligner Gewebe typischerweise eine geringere Impedanz als ein gesundes Gewebe aufweist, hat diese Art der Tests bei der frühen Erkennung von Brustkrebs vielversprechend. Ein typischer EIT -Test besteht darin, Elektroden auf den getesteten Körperteil zu platzieren. Ein schwacher elektrischer Strom wird auf zwei oder mehr Elektroden angewendet, und die Spannungsunterschiede werden gemessen. Der Test kann mehrmals und über viele Kombinationen von Elektroden wiederholt werden, um die genauesten Ergebnisse zu erzielen.