Impedanssi vs. vastus
Resistanssi ja impedanssi ovat kaksi erittäin tärkeää komponenttien ominaisuutta piiriteoriassa. Tässä artikkelissa tarkastellaan keskeisiä eroja impedanssin ja vastuksen välillä.
Resistanssi
Resistanssi on erittäin tärkeä ominaisuus sähkön ja elektroniikan alalla. Kvalitatiivisen määritelmän resistanssi kertoo meille, kuinka vaikeaa sähkövirran on kulkea. Kvantitatiivisessa mielessä kahden pisteen välinen resistanssi voidaan määritellä jännite-eroksi, joka vaaditaan yksikkövirran viemiseksi määritellyissä kahdessa pisteessä. Sähkövastus on sähkönjohtavuuden käänteisarvo. Kohteen resistanssi määritellään kohteen ylittävän jännitteen suhteeksi sen läpi kulkevaan virtaan. Johtimen vastus riippuu väliaineessa olevien vapaiden elektronien määrästä. Puolijohteen resistanssi riippuu enimmäkseen käytettyjen seostusatomien määrästä (epäpuhtauspitoisuus). Ohmin laki on yksittäinen vaikutusv altaisin laki, kun keskustelun aiheen vastus on. Siinä todetaan, että tietyssä lämpötilassa kahden pisteen jännitteen suhde näiden pisteiden läpi kulkevaan virtaan on vakio. Tämä vakio tunnetaan näiden kahden pisteen välisenä resistanssina. Resistanssi mitataan ohmeina.
Impedanssi
On olemassa kahdenlaisia laitteita, jotka on luokiteltu niiden impedanssivasteen mukaan. Nämä kaksi tyyppiä ovat aktiivisia komponentteja ja passiivisia komponentteja. Aktiiviset komponentit muuttavat vastustaan tulojännitteen tai virran mukaan. Passiivikomponentilla on kiinteä vastus. Komponentit, kuten kondensaattorit ja induktorit, ovat aktiivisia komponentteja. Vastus on passiivinen komponentti. Aktiivisilla komponenteilla on toinen ominaisuus muuttaa tulevan signaalin vaihetta. Jos tulevan jännitteen ja virran vaihe-ero on nolla, kondensaattorin tai induktorin kautta tuleva ulostulo saa virran joko viiveen tai johtaa jännitteen. On kuitenkin huomattava, että jos nämä laitteet ovat ihanteellisia, vastus on nolla. Osa impedanssista ei esiinny samoista syistä johtuen vastuksen esiintymisestä. Kuvittele induktorikela. Kun virta alkaa kulkea läpi, syntyy magneettikenttä. Magneettikenttä itse yrittää minimoida virran lisäyksen luoden siten impedanssin. Kaikki komponentit eivät kuitenkaan ole ihanteellisia käytännössä; jokaisella komponentilla on impedanssiarvo, joka ei ole puhtaasti resistiivinen. Piiri, jossa on induktorien (L), kondensaattoreiden (C) ja vastusten (R) yhdistelmä, tunnetaan nimellä LCR-piiri. Yhdistelmät, joilla on maksimiimpedanssi (impedanssi vs. tulotaajuuskäyrässä) ovat taajuuskatkaisusuodattimia, ja piiriä, jolla on pienin impedanssi, voidaan käyttää viritinpiirinä tai taajuudenpäästösuodattimena.
Mitä eroa on impedanssilla ja resistanssilla?
• Resistanssi on impedanssin erikoistapaus.
• Komponentin resistanssi ei riipu tulosignaalin taajuudesta tai vaiheesta, mutta impedanssi riippuu.
• Puhtaan resistanssiarvon ja kuvitteellisen resistiivisen arvon mittaamiseksi on sovittu keskenään rinnakkain; impedanssin ratkaisemiseen käytetään kompleksista algebraa.
• Resistanssi ei voi muuttaa signaalin vaihetta, mutta induktio voi muuttaa sitä.
