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
e
. 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:
Definimos a impedância como a razão entre o fasor de tensão e o fasor de corrente no mesmo par de terminais:
onde
é um número complexo em ohms
.
Passo 3
Como número complexo, a impedância pode ser escrita como
em que
é a parte real, chamada de resistência ativa, e
é a parte imaginária, chamada de reatância (positiva para indutância e negativa para capacitância).
Os casos mais comuns são:
Os casos mais comuns são:
onde
é a frequência angular
,
a indutância e
a capacitância.
Passo 4
Para analisar magnitude e defasagem, usamos:
Assim,
dá quanto a impedância “resiste” em módulo, e
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 em série e em paralelo, o que facilita muito o cálculo de tensões, correntes e potências.
Na prática, a impedância permite tratar redes AC complexas do mesmo modo que resistências em DC, simplesmente somando ou compondo
Resposta
A impedância é a generalização da resistência para circuitos em corrente alternada, definida como
onde
é um número complexo
, que combina resistência ativa
e reatância
, permitindo calcular amplitude e defasagem entre tensão e corrente em AC.