Vad är en elektrisk impedans?

elektrisk impedans, ofta helt enkelt kallad impedans, är en mätning som används för att beskriva hur lätt elektricitet rinner genom en växlande strömkrets. Den beskriver den totala mängden opposition som en krets presenterar för strömmen. I en likström (DC) -krets används motstånd för att beskriva samma egenskaper, men i ett AC -system kommer ytterligare faktorer in i spel. Elektrisk impedans är en funktion av både motstånd och reaktans, på grund av den cykliska karaktären hos en växlande strömkrets.

Generellt bestäms kretsens motstånd av antalet fria elektroner som finns i ledarna för att bära elektrisk ström. En koppartråd med stor diameter kommer till exempel att ha mer fria elektroner än en mindre diameter koppartråd, och den kommer att ge ett lägre motstånd. Den typ av metall som används för ledaren spelar också en roll, eftersom en mindre ledande metall har färre fria elektroner och erbjuder högre motstånd mot strömmen.

thE andra komponenten av elektrisk impedans, reaktans, beror på cykling av en växlande elektrisk ström. En typisk hushållselektrisk ström vänder riktning 60 gånger per sekund, eller med en hastighet av 60 Hertz. Varje cykel orsakar ytterligare elektrisk och magnetisk opposition mot strömmen. Denna opposition kallas reaktans.

Liksom motstånd är mätenheten för elektrisk impedans Ohm. Impedans uttrycks vanligtvis som skillnaden i potentiell spänning över en krets, dividerad med den maximala mängden ström som passerar genom kretsen. Det enklaste uttrycket av elektrisk impedans visas i den matematiska ekvationen z = v/i, där z representerar impedans, v är spänning och jag representerar ström.

Elektriska mätningar är användbara för mer än bara koppartrådar och kretskort. Människokroppen har också en viss konduktivitet, resihållning och till och med impedans. I själva verket har det medicinska samfundet använt elektrisk impedans som ett diagnostiskt verktyg sedan början av 1900 -talet. Medicinska tester som förlitar sig på impedans drar nytta av det faktum att olika typer av vävnad har olika storlekar av impedans.

elektriska impedansavbildningstekniker, såsom elektrisk impedansomografi (EIT), har använts under många år, och de har fortsatt att förbättra och vinna i popularitet. Eftersom malign vävnad vanligtvis visar lägre impedans än frisk vävnad, har denna typ av testning visat stort löfte om tidig upptäckt av bröstcancer. Ett typiskt EIT -test involverar placering av elektroder på kroppsdelen som testas. En svag elektrisk ström appliceras på två eller flera elektroder och skillnaderna i spänningen mäts. Testet kan upprepas flera gånger och över många kombinationer av elektroder för att få de mest exakta resultaten.