Impedenza

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 $X$):

$$\mathbf{Z} = R + jX$$

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 $\mathbf{I}$:

$$\mathbf{V} = \mathbf{Z} \cdot \mathbf{I}$$

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 $75 \Omega$).