임피던스의 의미 문의 드립니다.

Question

전기 전자 관련 내용을 듣다 보면 특정 회로에서 임피던스가 크다거나 임피던스가 작다 라는 얘기를 가끔 보는데 임피던스는 무엇을 얘기한는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타낸다. 복소수로서 실수부분은 저항, 허수부분은 리액턴스를 의미하며, 크기뿐 아니라 위상도 함께 표현할 수 있는 벡터량이다. 단위는 SI 단위계로 옴(Ω)을 사용하며, 보통 기호 Z로 표시한다. 임피던스의 역수는 어드미턴스라고 한다.

본문

저항, 코일, 축전기가 연결된 교류회로의 합성저항을 임피던스라고 한다. 임피던스는 전압과 전류의 비율외에 위상도 함께 나타내는 벡터량이다. 복소수 Z=R + ix (i는 허수단위)로 표시하며 실수부분 R은 저항값이며, 허수부분 x는 리액턴스이다.

직류회로에서는 전기저항이 곧 전압과 전류의 비를 의미한다. 그러나 교류회로에서는 코일이나 축전기에 의해 전압과 전류의 위상이 달라지므로 복소임피던스를 사용하여 저항값과 위상을 함께 나타낸다.

저항을 통과한 전류는 전압과 위상이 같으며, 코일에 전류가 흐르면 전류보다 전압의 위상이 90°(1/4주기)가 빠르며, 축전기에 의해서는 전압이 전류보다 90°늦다. 따라서 저항, 코일, 축전기를 통과한 후 위상 δ는 다음과 같이 쓸 수 있으며, 곧 복소임피던스의 각이 된다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

특정한 구조나 회로에서 어떤 위치 상에서의 전압과 전류의 비로 정의를 할 수 있습니다. 천천히 생각해보면 간단한 개념입니다. 언뜻 보면 저항이란 개념과 유사하죠. 다만 임피던스는 주파수가 있는 교류 회로에서 사용되는 개념이란것이 조금 다릅니다.

Answer 3

안녕하세요. 전진호 과학전문가입니다.

임피던스는 쉽게 말하면 전체 저항 성분값을 말합니다. 저항은 단순히 전압과 전류로 나타낼 수 있지만 전자회로에는 코일이나 커패시터와 같은 소자도 포함되는데 이런 회로는 사용되는 전력의 주파수에 따라 그 저항 성분이 변화됩니다. 이렇게 주파수와 관련된 저항값가지 모두 고려한 것을 임피던스라고 합니다.