インピーダンス

インピーダンスは、圧と量の比を表す単語である。圧と量の積は仕事率である。

[編集] 電気回路におけるインピーダンス

インピーダンスは、交流回路における電圧と電流の比である。単位としてはオーム（表記は[Ω]）が用いられる。計算を簡略化するため複素数表示で表されることが多い。直流回路における電気抵抗とは違い、例えば、高インピーダンスは低インピーダンスよりも抵抗が大きいとは限らない。

以下では、j: 虚数単位、 $ω$ : 交流の角振動数とする。

抵抗成分と呼ぶ。電気抵抗を $R$ 、電気抵抗によるインピーダンスを $Z R$ とすると次のようになる。

$\bold{}Z_{\rm R}=R$

誘導性リアクタンス (reactance) 成分と呼ぶ。インダクタンスを $L$ 、インダクタンスによるインピーダンスを $Z L$ とすると次のようになる。

$\bold{}Z_{\rm L} = {\rm j}\omega L$

容量性リアクタンス成分と呼ぶ。静電容量を $C$ 、静電容量によるインピーダンスを $Z C$ とすると次のようになる。

$\bold{}Z_{\rm C} = 1/(\rm j \omega C)$

RLC直列回路において、総合インピーダンスを $Z$ 、リアクタンス成分を $X$ 、加える電圧の複素数表示を $V$ ・実効値を $V e$ 、流れる電流の複素数表示を $I$ ・実効値を $I e$ とすると次のようになる。

$\bold{}Z = R + {\rm j}\omega L + 1/({\rm j}\omega C) = R +{\rm j}X$

$\bold{}X = \omega L - 1/(\omega C)$

$\bold{}V = I Z$

$\bold{}V_{\rm e} = |V| = I_{\rm e} |Z|$

$V_{\rm e} = I_{\rm e} \sqrt{R^2 + X^2}$

また、電圧からの電流の遅れ位相差 $φ$ は次式であらわされる。

$\phi = \tan^{-1}{\frac{X}{R}}$

音響インピーダンスは、弾性体における弾性波の伝わりにくさのことである。また、同様にして光に対して光インピーダンスということがある。また、流体における流れにくさを表す言葉として用いられることがある。

ヘッドホンやイヤホンなどはこの数値が高ければ高いほど音量が取りにくいとされる。

イミタンス
Z: インピーダンス	R: 電気抵抗 (レジスタンス)	X: リアクタンス
Y: アドミタンス	G: コンダクタンス	B: サセプタンス