Was ist eine elektrische Impedanz?

Elektrische Impedanz, oft einfach als Impedanz bezeichnet, ist eine Messung, um zu beschreiben, wie leicht der Strom durch einen Wechselstrom (AC) -Kreis fließt.Es beschreibt die Gesamtmenge an Opposition, die eine Schaltung dem Strom vorstellt.In einem Gleichstromkreis (DC) wird der Widerstand verwendet, um dieselben Eigenschaften zu beschreiben, aber in einem Wechselstromsystem werden zusätzliche Faktoren ins Spiel kommen.Die elektrische Impedanz ist aufgrund der zyklischen Natur eines Wechselstromkreises sowohl des Widerstands als auch des Reaktanzs.Ein Kupferdraht mit großem Durchmesser hat beispielsweise mehr freie Elektronen als ein 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.

Der zweite Bestandteil der elektrischen Impedanz, Reaktanz, ist das Zyklus eines alternierenden Elektrikums zurückzuführenaktuell.Ein typischer elektrischer Haushaltsstrom kehrt die Richtung 60 -mal pro Sekunde oder mit einer Rate von 60 Hertz um.Jeder Zyklus verursacht zusätzliche elektrische und magnetische Opposition gegen den Strom.Diese Opposition wird als Reaktanz bezeichnet.Die Impedanz wird normalerweise als Differenz der Potentialspannung über einen Stromkreis ausgedrückt, geteilt durch die maximale Strommenge, die durch die Schaltung verläuft.Die einfachste Expression der elektrischen Impedanz ist in der mathematischen Gleichung Z ' V/i gezeigt, in der z Impedanz, V ist Spannung und I repräsentiert Strom.

Elektrische Messungen sind für mehr als nur Kupferdrähte und Leiterplatten nützlich.Der menschliche Körper besitzt auch eine bestimmte Menge an Leitfähigkeit, Widerstand und sogar Impedanz.Tatsächlich nutzt die medizinische Gemeinschaft seit dem frühen 20. Jahrhundert 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 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 vielversprechend bei der Früherkennung von Brustkrebs gezeigt.Ein typischer EIT -Test besteht darin, Elektroden auf dem zu testenden Körperteil zu platzieren.Ein schwacher elektrischer Strom wird auf zwei oder mehr Elektroden angelegt, und die Spannungsunterschiede werden gemessen.Der Test könnte mehrmals und über viele Kombinationen von Elektroden wiederholt werden, um die genauesten Ergebnisse zu erzielen.