Impedance vs Resistance
Modstand og impedans er to meget vigtige egenskaber ved komponenter i kredsløbsteori. Denne artikel vil se nærmere på de vigtigste forskelle mellem impedans og modstand.
Modstand
Modstand er en meget vigtig egenskab inden for elektricitet og elektronik. Modstanden i en kvalitativ definition fortæller os, hvor svært det er for en elektrisk strøm at flyde. I kvantitativ forstand kan modstanden mellem to punkter defineres som den spændingsforskel, der kræves for at tage en enhedsstrøm over de definerede to punkter. Elektrisk modstand er det omvendte af elektrisk ledning. Et objekts modstand er defineret som forholdet mellem spændingen over objektet og strømmen, der strømmer gennem det. Modstanden i en leder afhænger af mængden af frie elektroner i mediet. En halvleders modstand afhænger for det meste af antallet af anvendte dopingatomer (urenhedskoncentration). Ohms lov er den mest indflydelsesrige lov, når emnet modstand diskuteres. Den siger, at for en given temperatur er forholdet mellem spændingen over to punkter og strømmen, der passerer gennem disse punkter, konstant. Denne konstant er kendt som modstanden mellem disse to punkter. Modstanden måles i ohm.
Impedance
Der er to typer enheder klassificeret efter deres impedansrespons. Disse to typer er aktive komponenter og passive komponenter. Aktive komponenter ændrer deres modstand i henhold til indgangsspændingen eller strømmen. En passiv komponent har en fast modstand. Komponenter såsom kondensatorer og induktorer er aktive komponenter. En modstand er en passiv komponent. Aktive komponenter har en anden egenskab ved at ændre fasen af det indkommende signal. Hvis faseforskellen mellem indgående spænding og strøm er nul, vil output gennem en kondensator eller en induktor få strømmen til enten at h alte eller føre spændingen. Det skal dog bemærkes, at hvis disse enheder er ideelle, vil modstanden være nul. En del af impedansen opstår ikke på grund af de samme årsager, som modstanden opstår. Forestil dig en induktorspole. Når en strøm begynder at løbe igennem, dannes et magnetfelt. Selve magnetfeltet forsøger at minimere strømtilvæksten og dermed skabe impedansen. Det er dog ikke alle komponenterne, der er ideelle i praksis; hver komponent har en impedansværdi, som ikke er rent resistiv. Et kredsløb med kombinationen af induktorer (L), kondensatorer (C) og modstande (R) er kendt som LCR-kredsløb. Kombinationer med maksimal impedans (i plottet af impedans vs. indgangsfrekvens) er frekvensafskæringsfiltre, og et kredsløb med minimum impedans kan bruges som et tunerkredsløb eller et frekvenspasfilter.
Hvad er forskellen mellem impedans og modstand?
• Modstand er et særligt tilfælde af impedans.
• Modstanden af en komponent afhænger ikke af frekvensen eller fasen af inputsignalet, men impedansen gør det.
• En konvention er lavet til at måle den rene modstandsværdi og den imaginære modstandsværdi parallelt med hinanden; kompleks algebra bruges til at løse impedansen.
• Resistivitet kan ikke ændre fasen af signalet, men induktion kan ændre det.
