Istilah impedansi biasanya digunakan jika seseorang menghubungkan loudspeaker ( penguat ) ke sistem audio biasanya berupa sejumlah Ohm, dicetak secara teratur di samping banyak input atau ke soket output. Meskipun sifat impedansi kurang dipahami, kata impedansi digunakan dalam banyak disiplin ilmu teknik untuk merujuk pada lawan dari pekerjaan yang diselesaikan. Bagaimanapun, artikel ini mengacu terutama pada impedansi listrik, yang menjelaskan efek gabungan dari resistansi (R), reaktansi induktif (XL) dan reaktansi kapasitif (XC) dalam rangkaian AC, apakah itu terjadi dalam satu komponen, atau secara keseluruhan. sirkuit.

Apa itu Impedansi Listrik?

Impedansi listrik (juga dikenal sebagai 'impedansi' singkatnya) adalah tambahan dari definisi resistansi ke arus bolak-balik (AC). Ini berarti bahwa impedansi mencakup baik resistansi (oposisi arus listrik yang menyebabkan panas) dan reaktansi (ukuran arus berlawanan seperti itu) - secara rinci, oposisi yang berdekatan dengan arus listrik. Dalam arus searah (DC), impedansi listrik sama dengan resistansi, kecuali jika impedansi listrik tidak berlaku di sirkuit AC.

Impedansi Listrik

Impedansi juga dapat berbeda dari resistansi ketika rangkaian DC mengubah aliran dengan satu atau lain cara - mirip dengan membuka dan menutup sakelar listrik , seperti yang diamati di komputer ketika mereka membuka dan menutup sakelar untuk mewakili satu dan nol (bahasa biner). Kebalikan dari impedansi adalah admitansi, yang merupakan ukuran penyisihan arus. Gambar di sebelah kiri adalah bidang impedansi kompleks, di mana impedansi diwakili oleh Z, resistansi digambarkan sebagai R, dan reaktansi digambarkan dengan X.

Tomografi Impedansi Listrik (EIT)

Prinsip dasar tomografi impedansi listrik (EIT) mirip dengan tomografi hambatan listrik (ERT) sehingga beberapa pengukuran di pinggiran bejana atau tabung proses diambil dan digabungkan untuk memberikan informasi tentang sifat listrik dari volume proses.

Tomografi Impedansi Listrik

Electrical Impedance Tomography (EIT) adalah metode pencitraan medis non-invasif di mana angka konduktivitas atau permitivitas bagian tubuh merupakan hal yang kebetulan dari pengukuran elektroda permukaan. Konduktivitas listrik bergantung pada kandungan ion bebas dan berbeda secara signifikan antara jaringan biologis yang berbeda (EIT absolut) atau keadaan praktis yang berbeda dari satu dan jaringan atau organ serupa lainnya (EIT relatif atau fungsional). Mayoritas sistem EIT menerapkan sedikit arus tidak beraturan pada satu frekuensi namun, beberapa sistem EIT menggunakan berbagai frekuensi untuk membedakan dengan lebih baik antara jaringan abnormal yang biasa dan yang diduga dalam organ yang sama (multifrekuensi-EIT atau spektroskopi impedansi listrik).

Impedansi Kompleks

Sebuah resistor dengan nilai R memiliki impedansi R ohm, bilangan real. Induktor yang ideal memiliki impedansi kompleks

Z = j2πfL

Di mana 'f' adalah frekuensi di Hertz dan L adalah induktansi di Henries. Ini imajiner karena induktor yang ideal dapat dengan mudah menyimpan dan melepaskan energi listrik. Itu tidak bisa menghilangkannya sebagai panas seperti resistor. Demikian pula, kapasitor yang ideal memiliki impedansi kompleks sebesar

Z = -j / 2πfc

Di mana 'C' adalah kapasitansi dalam farad.

Penggunaan Impedansi Kompleks

Perilaku impedansi rangkaian AC dengan berbagai komponen dengan cepat menjadi tidak dapat diatur jika sinus dan cosinus digunakan untuk menyajikan tegangan dan arus. Bangun matematika yang memudahkan penggunaan kompleksitas fungsi eksponensial kompleks. Bagian-bagian penting dari strategi tersebut adalah sebagai berikut

Hubungan matematika mendasari teknik tersebut

ejωt = cosωt + sinωt

Bagian nyata dari fungsi eksponensial kompleks dapat digunakan untuk merepresentasikan tegangan atau arus AC.

V = Vm BIAYA

Saya = Im COS (ωt-φ)

Impedansi kemudian dapat dinyatakan sebagai eksponensial kompleks

Z = Vm / Im e-jØ = R + jX

Impedansi elemen rangkaian individu kemudian dapat dinyatakan sebagai bilangan real atau imajiner murni.

R –j / ωc jωL

Impedansi Kompleks untuk RL dan RC

Menggunakan impedansi kompleks adalah teknik penting untuk menangani rangkaian AC multi-komponen. Jika bidang kompleks digunakan dengan resistansi di sepanjang sumbu nyata, maka reaktansi kapasitor dan induktor diperlakukan sebagai bilangan imajiner. Untuk kombinasi seri komponen seperti kombinasi RL dan RC, nilai komponen ditambahkan seolah-olah merupakan komponen vektor. Tampil sekarang adalah bentuk Cartesian dari impedansi kompleks. Mereka juga bisa ditulis dalam bentuk kutub. Impedansi dalam sirkuit kombinasi seperti Sirkuit paralel RLC .

Impedansi Kompleks untuk RL dan RC

Resistensi dan Reaktansi

Resistensi pada dasarnya adalah gesekan terhadap gerakan elektron. Itu ada di semua konduktor sampai batas tertentu (kecuali superkonduktor!), Dan terutama di resistor. Ketika arus bolak-balik melewati resistansi, penurunan tegangan terbentuk yang sefase dengan arus. Resistensi secara matematis dilambangkan dengan huruf 'R' dan diukur dalam satuan ohm (Ω).

Rangkaian Resistansi dan Reaktansi

Reaktansi pada dasarnya tidak aktif terhadap gerakan elektron. Ini ada di mana saja medan listrik atau magnet dikembangkan secara proporsional dengan tegangan atau arus yang diterapkan, secara bersamaan tetapi paling menonjol di kapasitor dan induktor. Ketika arus bolak-balik melewati reaktansi murni, penurunan tegangan dihasilkan - yang keluar fasa 90o dengan arus. Reaktansi secara matematis disimbolkan dengan huruf “X” dan diukur dalam satuan Ohm (Ω).

Aplikasi Impedansi

Impedansi dan resistansi keduanya memiliki aplikasi apakah Anda mempertimbangkannya atau tidak, keduanya ada di rumah Anda sendiri. Listrik rumah Anda dikendalikan oleh panel yang memiliki sekring di dalamnya. Saat Anda mengalami lonjakan listrik, sekring ada untuk memutus daya sehingga cedera dapat diminimalkan. Sekring Anda mirip dengan resistor berkapasitas sangat tinggi yang mampu menahan hantaman. Tanpa mereka, sistem kelistrikan rumah Anda akan rusak dan Anda harus membuatnya dari awal

Masalah ini dapat diatasi berkat impedansi dan resistansi. Situasi lain di mana impedansi memiliki kepentingan dalam kapasitor. Dalam kapasitor, impedansi digunakan untuk mengatur aliran listrik di papan sirkuit. Tanpa kapasitor yang mengontrol dan aliran listrik yang dapat disesuaikan, elektronik Anda yang menggunakan arus bolak-balik akan terbakar atau mengamuk. Karena arus bolak-balik menghantarkan listrik pada denyut yang berfluktuasi, perlu ada gerbang yang menahan semua listrik dan membiarkannya berjalan dengan lancar sehingga sirkuit listrik tidak kelebihan beban atau kekurangan muatan.

“untuk apa microwave digunakan? ”

Pada artikel ini akan dibahas mengenai teori rangkaian listrik dan konsep EIT (tomografi impedansi listrik) beserta prinsip kerjanya, impedansi kompleks, penggunaan impedansi kompleks, impedansi kompleks untuk konsep rangkaian RL dan RC serta reaktansi dan resistansi. Akhirnya aplikasi impedansi listrik. Selanjutnya, untuk setiap pertanyaan tentang konsep ini atau proyek listrik dan elektronik , tolong berikan saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Ini pertanyaan untukmu, apa saja aplikasi impedansi listrik ?

Kredit Foto: