L’impedenza (indicata solitamente con \mathbf{Z}) è l’estensione del concetto di resistenza elettrica nei circuiti in regime sinusoidale (corrente alternata). Misurata in Ohm (\Omega), l’impedenza non si limita a valutare la dissipazione di potenza, ma tiene conto anche dello sfasamento temporale tra la tensione applicata e la corrente risultante, dovuto agli effetti di accumulo di energia magnetica ed elettrica.
Matematicamente, l’impedenza è un numero complesso espresso come la somma vettoriale di una parte reale (la Resistenza R) e una parte immaginaria (la Reattanza X):
dove j è l’unità immaginaria.
- La resistenza R rappresenta l’opposizione puramente dissipativa (effetto Joule) e non provoca sfasamento.
- La reattanza X (che può essere induttiva X_L = \omega L o capacitiva X_C = -\frac{1}{\omega C}) causa uno sfasamento di \pm 90^{\circ} tra tensione e corrente, non dissipa potenza attiva ma genera uno scambio continuo di potenza reattiva tra il generatore e il componente.
La Legge di Ohm generalizzata in corrente alternata stabilisce che il fasore della tensione \mathbf{V} è pari al prodotto dell’impedenza per il fasore della corrente \mathbf{I}:
In telecomunicazioni, il concetto di impedenza è esteso alle linee di trasmissione (impedenza caratteristica Z_0). L’adattamento di impedenza tra la linea e il carico finale è un requisito critico per evitare la riflessione delle onde elettromagnetiche e massimizzare il trasferimento di potenza (es. le classiche antenne e cavi coassiali a 50 \Omega o 75 \Omega).