In series
Z = √(R² + X²)
Z = √(R² + (|XL - XC|)²)
In parallel
Z = R + jX
Definitions
Z = Impedance (Ω)
R = Resistance (Ω)
X = Reactance (Ω)
XL = Inductive reactance (Ω)
XC = Capacitive reactance (Ω)
j = √(-1)
Cosa è l'Impedenza?
L'impedenza è l'opposizione totale che un circuito oppone al flusso di corrente alternata (CA). Combina resistenza (R) e reattanza (X), ed è misurata in ohm (Ω).
“L'opposizione di un circuito al passaggio di una corrente elettrica alternata.”
L'opposizione intrinseca alla corrente elettrica dovuta alle proprietà del materiale. Dissipa energia sotto forma di calore.
“La tendenza di un corpo a opporsi al passaggio di una corrente elettrica.”
L'opposizione causata dall'induttanza (L) o dalla capacità (C) nei circuiti CA. A differenza della resistenza, la reattanza immagazzina e rilascia energia invece di dissiparla.
“Opposizione presentata alla corrente alternata da induttanza o capacità.”
Utilizza questa calcolatrice per calcolare l'impedenza (Z) utilizzando la formula:
( Z = sqrt{R^2 + X^2} )
Dove:
Z: Impedenza (in Ω)
R: Resistenza (in Ω)
X: Reattanza (in Ω)
Ideale per ingegneri elettrici, studenti e tecnici che lavorano con circuiti CA — calcola rapidamente l'impedenza senza dover eseguire calcoli manuali.
Un partitore di tensione è adatto a fornire tensioni di riferimento a carichi ad alta impedenza (come ingressi ADC, ingressi non invertenti di amplificatori operazionali o polarizzazione di sensori), ma non è adatto come alimentatore per carichi a bassa impedenza (come motori, LED o microcontrollori).
Questo perché la tensione di uscita subirà un calo significativo quando il carico assorbe corrente, poiché la resistenza del carico forma effettivamente una combinazione in parallelo con R2, modificando il rapporto di divisione. Per alimentare i carichi, utilizzare invece un regolatore di tensione (ad esempio, LDO o regolatore a commutazione).
Vi sono due considerazioni fondamentali:
① Il rapporto determina la tensione — la tensione di uscita dipende solo dal rapporto R1/R2, pertanto qualsiasi coppia di resistori con lo stesso rapporto fornisce la stessa Vout;
② I valori assoluti influenzano l'assorbimento di corrente — valori di resistenza più bassi assorbono più corrente dalla sorgente (sprecando potenza), mentre valori più alti rendono l'uscita più suscettibile alle interferenze del carico.
Una pratica ingegneristica comune consiste nel mantenere la corrente del partitore almeno 10× la corrente di carico per minimizzare gli effetti di carico. Per la maggior parte delle applicazioni a livello di segnale, R1 e R2 nell'intervallo di 1kΩ–100kΩ funzionano bene.
I divisori di tensione sono ampiamente utilizzati in:
① Traslazione di livello — riduzione di un segnale a tensione più elevata per adattarlo agli intervalli di ingresso dell'ADC (ad es., da 12V a 3,3V per un microcontrollore);
② Interfacciamento dei sensori — lettura di sensori resistivi come termistori, fotoresistori e estensimetri;
③ Polarizzazione — impostazione dei punti di funzionamento in corrente continua per transistor e amplificatori operazionali;
④ Tensione regolabile — utilizzo di un potenziometro come R2 per creare una sorgente di tensione variabile;
⑤ Reti di retroazione — impostazione del guadagno nei circuiti con amplificatori operazionali.
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