Key Takeaways

● Ganhe uma maior compreensão do conceito de impedância de carga.

● Aprenda como a impedância de carga é usada em um circuito.

● Aprenda mais sobre os efeitos da impedância de carga em um circuito.

Um Multímetro Digital

Em praticamente todos os dicionários, sinônimos são definidos como palavras que têm o mesmo ou quase o mesmo significado uma da outra. Na área de eletrônica, achamos o uso de sinônimos muito difundido.

Um desses pares de sinônimos são impedância (circuitos CA) e resistência (circuitos CC). Do ponto de vista técnico, ambos representam oposição ao fluxo de corrente, mas a impedância também incorpora a resistência à sua factorabilidade. Isto, naturalmente, inclui a reactância (condensadores) e a indutância (indutores) também.

O que é Impedância?

Impedância é a resistência activa de um circuito eléctrico ou componente para CA, evoluindo dos efeitos combinados da reactância e da resistência óhmica. Também a definimos como qualquer obstrução, ou a medida da oposição, de uma corrente elétrica ao fluxo de energia ao aplicar tensão.

A definição mais técnica é a oposição total oferecida por um circuito elétrico ao fluxo de CA de uma única freqüência. Em resumo, é uma combinação de reactância e resistência que medimos em ohms, e a representamos com o símbolo Z.

Calculando Impedância

Como dito, a impedância é a oposição de um circuito à CA, e medimo-la em ohms. Se calcularmos a impedância, precisamos da resistência (impedância) de todos os condensadores, indutores, e do valor de todas as resistências. A exigência destes valores é porque cada um destes componentes fornece quantidades variáveis de oposição à corrente. A medida, naturalmente, depende de como a corrente muda de velocidade, direção e força. Podemos calcular a impedância usando uma fórmula matemática simples.

Estas são as fórmulas que você precisará para calcular com precisão a impedância do seu circuito

• Impedância: Z = R ou XL ou XC (se apenas um estiver presente)

• Impedância apenas em série: Z = √(R2 + X2) (quando ambos R e um tipo de X estão presentes)

• Impedância apenas em série: Z = √(R2 + (|XL – XC|)2) (quando R, XC, e XL estão presentes)

• Impedância em qualquer circuito = R + jX (j é o número imaginário √(-1))

• Resistência: R = V / I

• Reactância indutiva: XL = 2πƒL = ωL

• Reactância capacitiva: XC = 1 / 2πƒC = 1 / ωC

O que é impedância de carga?

Uma carga ou impedância de carga é o conceito de ligar um dispositivo ou componente à saída de um bloco funcional, tirando assim uma quantidade mensurável de corrente. Por exemplo, você pode conectar um resistor a uma fonte de alimentação ou conectar um amplificador buffer (op-amplificador) a um oscilador. Portanto, uma impedância de carga é a impedância de entrada do próximo bloco funcional na corrente.

Nota: Um amplificador buffer, ou buffer, fornece transformação de impedância elétrica de um circuito para o próximo circuito na corrente. Em resumo, ele garante a transferência de corrente ou tensão do primeiro circuito, que tem um alto nível de impedância de saída, para o segundo circuito que tem um baixo nível de impedância de entrada. O amplificador de buffer interpolado inibe o segundo circuito de sobrecarregar o primeiro circuito e impedir a funcionalidade adequada. Em geral, existem dois tipos principais de buffers: um buffer de corrente, ou um buffer de tensão.

Uma impedância de carga está presente quando a carga tem outros componentes que não apenas componentes puramente resistivos, como resistências, e também incorpora componentes reativos como indutores e capacitores. Os componentes reactivos representam a impedância imaginária, enquanto os elementos resistivos contêm impedância real.

Funcionalmente, as resistências dissipam a energia quando aplicamos tensão, enquanto os condensadores e indutores armazenam a energia. Portanto, consideramos sua impedância como imaginária.

A Importância da Impedância de Carga

Como com qualquer resistência propositadamente adicionada a um circuito, o objetivo final é controlar o fluxo de corrente e tensão dentro do circuito. Como a impedância é apenas a extensão dos princípios de resistência em circuitos CA, o uso da impedância de carga é compreensivelmente crucial para a funcionalidade do circuito.

Impedâncias de carga também são vitais na avaliação do comportamento de um circuito sob várias condições. Por exemplo, um circuito atinge a máxima transferência de potência quando a impedância de carga é igual à impedância de saída do circuito. Uma alteração na impedância de carga afetará o carregamento e a descarga das constantes de tempo RC. Isto, naturalmente, depende do desenho do circuito, mas também pode causar uma mudança nos tempos de subida e descida. Em resumo, o comportamento de um circuito difere em condições tais como cargas indutivas e capacitivas, ou mesmo condições de curto-circuito.

Impedâncias de carga também são vitais quando a correspondência de impedância é seu objetivo para um determinado circuito. Vejamos o exemplo das linhas de transmissão. O ideal é que você queira que a impedância da fonte, a impedância da linha de transmissão e a impedância da carga sejam iguais. Atingir estas condições de parâmetros ideais irá garantir que um sinal de fonte de 7V será um sinal de 7V em toda a linha de transmissão e a saída também irá observar ou ver um sinal de 7V.

A impedância de carga afeta o desempenho dos circuitos, mais especificamente, as tensões e correntes de saída. Estes efeitos ocorrem em fontes de tensão, sensores e amplificadores, para citar alguns. Um dos melhores exemplos disso é a tomada de energia da rede elétrica, uma vez que eles fornecem energia a uma tensão constante. Neste caso, a carga é o aparelho elétrico que você conecta ao circuito de energia. Isto significa que quando um aparelho de alta potência se liga, reduz significativamente a impedância de carga. No entanto, a correspondência de impedância não é apenas crítica para uma linha de transmissão, mas sua importância se estende também às interconexões PCB.

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