Explique o que é impedância.

Passo 1

O enunciado pede que a gente entenda o conceito de impedância, que é um tema de teoria de circuitos em corrente alternada (AC). Para isso, vamos precisar usar a representação fasorial de tensões e correntes e a ideia de números complexos.

Passo 2

Em corrente contínua (DC) só interessa a resistência, pois tudo fica estável no tempo. Em AC, tensão e corrente variam sinusoidalmente. Para tratar isso de forma mais simples, representamos tensão e corrente por fasores, que são números complexos do tipo V e I. Assim, podemos usar álgebra complexa em vez de resolver equações diferenciais diretamente.
Definimos a impedância como a razão entre o fasor de tensão e o fasor de corrente no mesmo par de terminais:
Z = \frac{V}{I}
onde Z é um número complexo em ohms \Omega.

Passo 3

Como número complexo, a impedância pode ser escrita como
Z = R + jX
em que R é a parte real, chamada de resistência ativa, e X é a parte imaginária, chamada de reatância (positiva para indutância e negativa para capacitância).
Os casos mais comuns são:
Z_R = R
Z_L = j\,\omega L
Z_C = \frac{1}{j\,\omega C} = -\,\frac{j}{\omega C}
onde \omega é a frequência angular \omega = 2\pi f, L a indutância e C a capacitância.

Passo 4

Para analisar magnitude e defasagem, usamos:
|Z| = \sqrt{R^{2} + X^{2}}
\angle Z = \tan^{-1}\!\bigl(\tfrac{X}{R}\bigr)
Assim, |Z| dá quanto a impedância “resiste” em módulo, e \angle Z mostra quantos graus de fase a corrente atrasa ou adianta em relação à tensão.
Na prática, a impedância permite tratar redes AC complexas do mesmo modo que resistências em DC, simplesmente somando ou compondo Z em série e em paralelo, o que facilita muito o cálculo de tensões, correntes e potências.

Resposta

A impedância é a generalização da resistência para circuitos em corrente alternada, definida como
Z = \frac{V}{I}
onde Z é um número complexo Z = R + jX, que combina resistência ativa R e reatância X, permitindo calcular amplitude e defasagem entre tensão e corrente em AC.

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