임피던스란?
임피던스란 교류회로에서 필수적으로 이해해야 할 중요한 개념으로, 쉽게 이야기하자면 보다 큰 개념에서의 저항이라고 볼 수 있습니다.
스피커를 공부하다보면 임피던스라는 말에 대해서 듣게 되며, RF 통신에서도 임피던스 매칭 등과 같이 용어를 많이 접하게 됩니다.
1. 임피던스의 정의 (Z)
직류가 아닌 교류에서는 전압과 전류를 표기하기 위해서 크기 (Amplitude)와 위상 (Phase) 두 가지가 필요합니다.
임피던스도 저항과 같이 단위는 옴(Ohm)으로 표기하지만, 보다 큰 개념입니다.
저항, 코일, 캐패시터 (RLC)로 구성된 회로가 교류에서는 코일과 캐패시터도 일종의 저항값을 갖게 되며, 코일과 캐패시터의 저항은 각각 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스라고 불리웁니다.
캐패시터는 전하를 저장하는 축전기의 역할을 한다고 하였죠? 때문에 캐패시터의 임피던스를 용량성 리액턴스라고 하며,
코일의 경우는 자기 유도를 하는 역할을 한만큼, 유도성 리액턴스라고 합니다.
Z = R + jX
Z는 임피던스
R은 저항
X은 리액턴스
임피던스, 저항, 리액턴스의 단위는 옴(Ohm)으로 동일합니다.
임피던스 계산하기
만약, 위와 같은 값을 가진 R, L, C가 있다고 가정합니다.
1. 저항 100옴
저항은 100옴으로 동일하며, 리액턴스인 X는 코일과 캐패시터값이 없기 때문에 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스 모두 0이 됩니다.
2. 코일 100mH, 159.15Hz
저항은 0이지만,
위의 공식에 따라서 2 * 3.14 * 159.15*0.1 은 약 100옴의 유도성 리액턴스 값이 나오게 됩니다.
3. 캐패시터 10uF, 159.15Hz
저항은 0이지만,
위의 공식에 따라서 1/ 3.14 / 159.15 / 0.00001 은 약 100옴의 용량성 리액턴스 값이 나오게 됩니다.
