Resistência Vs. Impedância?

• Qual é a diferença entre Resistência e Impedância?

• Quando diremos que é uma impedância e quando diremos que é uma resistência?

• Você pode explicar com diagrama (se possível) e exemplo em tempo real.

• E como as reatâncias se formarão no circuito onde os capacitores e indutores não estão disponíveis em nosso circuito?

• Como vamos encontrar as reatâncias no circuito e seus valores em tempo real?

• Quero dizer, é possível calcular a reatância usando algum instrumento?

• A reatância foi intencionalmente mantida pelo projetista ou geralmente se forma no circuito?

Todas as respostas são apreciadas.

Diagrama!

Isto é para uma impedância complexa:

$Z = R + \dfrac{1}{j \omega C}$

A resistência $R$ está em fase com a tensão aplicada, portanto o vetor aponta na mesma direção X. A impedância de um capacitor é quase completamente reativa, ou seja, sua parte resistiva é muito menor que a . Ojcausa umarotaçãoθ= 90 ° e, já que oj(=$\dfrac{1}{j \omega C}$$j$$\theta$$j$ ) está no denominador, o ângulo é negativo ( $\sqrt{-1}$. Para calcular a correnteI=$\left( \dfrac{1}{j} = -j \right)$
, observamos que, ao dividir por uma impedância com o ânguloθ, subtraímos o ângulo da nossa referência, de modo que o sinal do ângulo é invertido. O resultado mostra como, para uma carga capacitiva, a corrente conduz a tensão por um ânguloθ, onde. Para cargas indutivas, um diagrama semelhante pode ser desenhado, apenasaponta na direção oposta de, e a correntea tensão.$I = \dfrac{U}{Z}$$\theta$
$\theta$ j ω L $0 \le \theta \le 90°$
$j \omega L$$\dfrac{1}{j \omega C}$

edit (após a edição da pergunta)
Portanto, a resistência fará com que a corrente esteja em fase com a tensão. Se houver um termo imaginário ( ), esse termo representa a reatância, capacitiva ou indutiva, e$j$

Resistência + Reatância = Impedância

Em um mundo ideal, se você não possui capacitores ou bobinas, também não teria reatância. Mas um circuito pode ter impedância parasitária: o comprimento de um traço de PCB causará uma reatância indutiva (ele se comporta como uma bobina), e dois traços adjacentes terão uma reatância capacitiva (eles se comportam como um capacitor). As impedâncias parasitárias não são intencionais e, na maioria das vezes, são um incômodo, embora às vezes um projetista possa fazer bom uso delas.
Você pode medir as impedâncias dos componentes com um medidor RLC , que fornecerá resistência em série ou paralelo a uma reatância (indutiva ou capacitiva).
A reatância será exibida como uma mudança de fase na tensão ou corrente. Essa mudança de fase pode ser mostrada em um osciloscópio no modo XY; uma mudança de fase zero mostrará uma linha reta, uma mudança de fase de 90 ° mostrará um círculo, qualquer coisa intermediária fornecerá uma elipse.

Aqui está um diagrama de impedância:

Basicamente, a impedância consiste em duas coisas: reatância e resistência , tornando a resistência um subconjunto de impedância.

$Z=R+jX$$R$$j$$X$$X$

Outro problema com o termo impedância é que ele é usado principalmente para circuitos CA e, por algum motivo, as pessoas geralmente ficam expostas aos circuitos CC primeiro. A razão pela qual a impedância não é usada para circuitos DC é devido à natureza da reatância. Basicamente, para reatância, temos 3 casos: Quando a reatância é zero, quando é positiva e quando é negativa.

$Z=R+j \omega L$$\omega=2 \pi f$$L$

$Z=R+ \frac{-j}{\omega C}=R-\frac{j}{\omega C}$

$Y=Z^{-1}=G+jB$$G=\frac{R}{R^2+X^2}$$B=\frac{-X}{R^2+X^2}$

ATUALIZAÇÃO Infelizmente, eu não sou tão avançado, então não posso dar uma boa resposta para a atualização. Basicamente, cada parte do circuito atua como uma combinação de um resistor, indutor e capacitor. É possível calcular a indutância de um pedaço de fio, por exemplo, usando a lei de Biot-Savart ou a lei de Gauss .

$Q$$C= \frac{Q}{V}$

Até onde eu sei, hoje existem programas de design eletrônico que são capazes de calcular a indutância e a capacitância dos traços de PCB automaticamente a partir do próprio layout de PCB. As leis que eu forneci funcionam, mas calcular a indutância e a capacitância de traços em um PCB seria bastante complicado.

ATUALIZAÇÃO 2

A reatância pode ser medida por vários tipos de instrumentos, dependendo dos valores que você espera, da quantidade de precisão necessária e de que tipo de instrumento é mais fácil de usar em um circuito específico.

Você pode, por exemplo, usar um multímetro "simples" para medir a capacitância e a indutância de um traço. Para melhores resultados, um tipo especial de multímetro chamado RLCmeter pode ser usado. Ele mostrará resistência e reatância exatas em uma frequência especificada e os melhores modelos poderão exibir indutância e capacitância. Isso é útil porque, em algumas situações, a resistência em série equivalente a, por exemplo, um capacitor pode ser importante e não pode ser medida com um multímetro simples.

Em alguns casos, até um osciloscópio pode ser usado para ver a reatância. A reatância afetará os sinais que passam pelo traço e esses efeitos podem ser detectados com um osciloscópio e, em seguida, a reatância pode ser determinada a partir dos efeitos no circuito.

Quanto à parte intencional, bem, a indutância e a capacitância são fenômenos naturais e são inevitáveis ​​e sempre acontecerão. Em alguns circuitos, o projetista pode prestar atenção especial a eles, porque eles podem alterar a maneira como um sinal se propaga através do rastreamento. Isso é especialmente comum na eletrônica digital de alta frequência moderna. Por outro lado, em alguns circuitos (por exemplo, eletrônicos digitais de baixa frequência, sistemas somente CC, etc.), o projetista pode não precisar prestar muita atenção à reatância e pode simplesmente "deixar isso acontecer".